전동기의 작동 원리
전기 모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 장치입니다. 주로 세 가지 유형의 전기 모터가 있습니다.
DC 모터.
유도 모터.
동기 모터.
이 모든 모터들은 대체적으로 같은 원리로 작동합니다. 전기 모터의 작동은 주로 자기장과 전류의 상호작용에 의존합니다.
이제 우리는 이 주제를 더 잘 이해하기 위해 각각의 전기 모터의 기본 작동 원리에 대해 논의하겠습니다.
DC 모터의 작동
DC 모터의 작동 원리는 주로 플레밍 왼손 법칙에 의존합니다. 기본적인 DC 모터에서 아머처는 자기극 사이에 위치합니다. 만약 아머처 감싸기에 외부 DC 소스로부터 전원이 공급되면, 아머처 도체를 통해 전류가 흐릅니다. 도체가 자기장 내에서 전류를 운반하면, 그들은 아머처를 회전시키는 방향으로 힘을 경험하게 됩니다. N 극 아래의 아머처 도체가 아래로 (십자) 전류를 운반하고 S 극 아래의 도체가 위로 (점) 전류를 운반한다고 가정해봅시다. 플레밍 왼손 법칙을 적용하여 N 극 아래의 도체와 S 극 아래의 도체가 경험하는 힘의 방향을 결정할 수 있습니다. 어떤 순간에도 도체들이 경험하는 힘은 아머처를 회전시키는 방향으로 작용합니다.
다시 말해, 이러한 회전으로 인해 N 극 아래의 도체가 S 극 아래로 이동하고, S 극 아래의 도체가 N 극 아래로 이동합니다. 도체가 N 극에서 S 극으로, S 극에서 N 극으로 이동하면서, 콤미ュテータによって 그들의 전류 방향이 반전됩니다。
이러한 전류의 반전으로 인해, 모든 도체가 N 극 아래에서는 아래쪽으로, S 극 아래에서는 위쪽으로 전류를 운반하게 됩니다. 따라서, N 극 아래의 모든 도체는 동일한 방향으로 힘을 경험하고, S 극 아래의 모든 도체도 마찬가지입니다. 이 현상은 연속적이고 일방향적인 토크를 발생시키는 데 도움이 됩니다.
유도 모터의 작동
유도 모터의 작동은 DC 모터와 약간 다릅니다. 단상 유도 모터에서 단상 공급이 스테이터 감싸기에 주어지면, 펄스 상태의 자기장이 생성되고, 삼상 유도 모터에서 삼상 공급이 삼상 스테이터 감싸기에 주어지면, 회전 자기장이 생성됩니다. 유도 모터의 로터는 감싸형 또는 스쿼렐 케이지형 중 하나입니다. 어떤 유형의 로터이든, 그 위의 도체들은 양끝에서 단락되어 폐쇄 루프를 형성합니다. 회전 자기장으로 인해, 플럭스는 로터와 스테이터 사이의 공기 간격을 통과하여 로터 표면을 스치고, 따라서 로터 도체를 자르게 됩니다.
따라서 파라데이의 전자기 유도 법칙에 따르면, 폐쇄된 로터 도체 안에는 유도 전류가 순환하게 됩니다. 유도되는 전류의 양은 시간에 따른 플럭스 링크의 변화율에 비례합니다. 다시 말해, 이 플럭스 링크의 변화율은 로터와 회전 자기장 사이의 상대 속도에 비례합니다. 렌츠 법칙에 따르면, 로터는 자신 안에서 전류를 발생시키는 원인을 줄이려고 하므로, 로터는 회전 자기장의 속도를 따라잡아 로터와 회전 자기장 사이의 상대 속도를 줄이려고 회전합니다.
삼상 유도 모터의 작동 원리 – 영상
동기 모터의 작동
동기 모터에서, 균형 잡힌 삼상 공급이 정지된 삼상 스테이터 감싸기에 주어지면, 동기 속도로 회전하는 자기장이 생성됩니다. 이제 이 회전 자기장 안에 전자석을 배치하면, 전자석은 회전 자기장과 자기적으로 고정되며, 전자석은 회전 자기장과 동일한 속도, 즉 동기 속도로 회전합니다.
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