기계·설비 · 용어

VVVF승강기기능사·승강기기사 출제 용어

같은 말: VVVF 제어, Variable Voltage Variable Frequency, 가변전압 가변주파수, 가변전압가변주파수 제어, 인버터 제어

VVVF(가변전압 가변주파수) 제어는 유도전동기에 공급하는 전압과 주파수를 함께 바꾸어 회전속도를 제어하는 방식으로, 컨버터로 교류를 직류로 바꾼 뒤 인버터에서 원하는 전압·주파수의 교류로 되돌려 전동기에 가한다.

자속이 V/f 에 비례하므로 주파수를 낮출 때 전압도 비례해 낮추는 V/f 일정 제어로 자기포화를 막고 어느 속도에서나 정격 토크를 확보하며, 엘리베이터·전기철도·공조 설비의 속도제어에 널리 쓰인다.

시험 포인트

시험에서는 VVVF 가 유도전동기용 제어라는 점, 주파수와 함께 전압을 낮추는 이유(V/f 일정·자기포화 방지), 그리고 '저속 승강기에만 적용'·'입력측 교류전압을 변화시킨다'·'회생전력을 모두 저항에서 소비'처럼 틀린 설명을 고르는 문제가 가장 자주 나온다.

시험에 나오는 핵심근거 문항·조문 표시

구성
컨버터(교류→직류, 주로 사이리스터·다이오드 3상 브리지) → 평활 콘덴서 → 인버터(직류→가변전압·가변주파수 교류, 트랜지스터·IGBT)
기출 3건
V/f 일정 제어 이유
자속 φ 는 전압÷주파수에 비례하므로 주파수만 낮추면 자속 과대 → 자기포화·여자전류 급증·과열. 전압을 비례해 낮추면 자속이 일정해져 정격 토크 확보
기출 3건
제어 대상은 유도전동기다. 동기전동기는 슬립이 없고 직류전동기는 계자·전기자 전압으로 속도를 조절하므로 가변주파수 제어 대상이 아니다
기출 1건
PWM(펄스폭 변조)
인버터 스위칭 소자의 On·Off 시간을 조절해 출력측 전압 실효값과 주파수를 만든다. 입력측 교류전압을 바꾸는 것이 아니다
기출 2건
5
특징
- 소비전력·전원설비 용량 감소
- 낮은 기동전류로 큰 기동토크
- 승차감 우수
- 역률 우수(진상콘덴서 불필요)
- 직류전동기와 동등한 제어특성
- 저속·고속 모두 적용
- 보수 용이
기출 3건
엘리베이터 속도제어 수송능력 순서
VVVF > 교류 궤환 전압제어(분속 45~105m) > 교류 이단 속도제어(분속 30~60m) > 교류 일단 속도제어(분속 30m 이하)
기출 1건