계자첨가 여자제어계자첨가 여자제어(界磁添加勵磁制御, 영어: field added excitation control)란, 직권 정류자 전동기를 사용하면서, 여자제어용 전원을 별도로 설치하여 계자전류제어로 회생제동을 구현하는 철도차량의 속도 제어 방식이다. 개요배경위상제어와 초퍼 제어
 일본국유철도(현 JR 그룹)는 1970년대 유류 파동으로 인해 에너지 절약형 전동차를 개발하고 있었다. 기존의 저항제어 전동차는 가속시에 모터의 전압을 제어하면서 저항기로 전력의 일부가 열로 손실되며, 제동시에도 운동에너지를 열로 버리는 방식이었다. 일본국철은 이를 개선하기 위해 1979년에 전기자 초퍼 제어 방식 201계 전동차를 개발, 연속 전압제어를 통해 열 손실을 해소하고 제동시 운동 에너지를 전력으로 변환하여 가선으로 되돌리는 회생제동을 실용화했다. 그러나 당시는 전력 전자공학이 발달하지 않아 에너지 절약 효과는 있지만 제어회로가 고가가 되어 기존의 저항제어 방식을 대체할 정도는 되지 않았다. 한편 당시 사철(민간 철도)에서는 비싼 전기자 초퍼 제어 대신 계자 위상제어와 계자 초퍼 제어가 개발되어 있었다. 기본적인 구조는 기존의 저항제어를 이용해 값싼 계자 조정기를 이용하여 회생제동을 가능케 한 것이다. 즉 비싼 모터의 전압 제어는 기존의 방식을 그대로 사용하고, 비교적 저렴한 계자 조정기를 통해 구현한 회생제동에만 에너지 절약 효과를 기대하는 방식이었다. 가속시의 열 손실이 있기는 했지만, 코스트 퍼포먼스가 뛰어나 이 방식이 널리 보급되었다. 한편 이 방식은 복권전동기를 필요로 했다. 복권전동기는 기존의 직권전동기보다 구조가 복잡하고 부하나 전압의 변동에 약하며 보수 작업도 더 많이 필요로 하는 것이 과제였다. 사철과는 격이 다른 대량 도입과 광범위한 규격화를 전제로 해야 하며, 또 1960년대 이후 노동 문제의 격화가 표면화된 일본국철에서 비용도 보수도 제약이 따르는 복권전동기의 채용은 이에 따른 장점과 비교해도 정책적으로 문제가 있는 것이었다. 특징이러한 배경 아래, 1980년대에 일본국철(현 JR)이 개발한 것이 계자첨가 여자제어이다. 특징은 다음과 같다. 계자 초퍼 제어와 같은 코스트 퍼포먼스를 노리면서 구조가 단순하고 견고한 직권 전동기로 제어가 가능한 점이 본 방식의 이점이다. 당시의 차세대 근교형 차량(211계 전동차)용으로 개발되어, 205계 전동차에 처음 탑재된 이후 일본국철 말기부터 JR초기에 걸쳐 새로 제조하는 전동차에 이용되었으며 사철에서도 일부 채택되었다.
장점과 단점
채용례
같이 보기참고 문헌
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