유도전동기 회전 원리 5단계로 구분하여 알아보기

유도전동기(Induction Motor)는 단순한 구조와 높은 신뢰성을 바탕으로 산업군을 막론하고 다양한 곳에서 사용되고 있으며, 해당 전동기의 회전 원리는 전자기장의 상호작용 원리에 기초합니다. 오늘은 유도전동기의 회전 원리에 대해 상세하게 알아보겠습니다.

 

전력 공급

유도전동기 동작은 교류(AC) 전력이 전동기에 공급되며 시작됩니다. 일반적으로 3상 교류 전원을 사용하며, 이것은 세 개의 전류와 세 개의 전압이 120도 위상 차이를 두고 생성됩니다. 또한, 각각의 상에 흐르는 전류의 차이점은 위상뿐이며, 크기와 주파수는 동일합니다.

교류란?

교류(AC, Alternating Current)는 전기 에너지를 전송하고 사용하기 위한 전기 회로에서 가장 흔히 사용되는 전기 형태이며, 시간에 따라 방향과 크기가 주기적으로 변합니다. 교류 전압 및 전류는 변압기와 같은 장치를 사용하여 전압 레벨을 조절하고 전력을 효율적으로 변환하는데 이용됩니다.

 

회전자의 무전류 상태

전류가 인가된 직후인 초기 상태에는, 회전자가 정지 상태이며, 이것은 회전자 부분에 초기 자기장이 없음을 의미합니다.

 

유도 전류 생성

고정자 부분의 코일에 흐르는 3상 교류 전류는 시간이 지남에 따라 변화합니다. 이 변화하는 전류는 회전자 부분에도 전류를 유도하는 자기장을 생성합니다. 통상적으로, 이를 회전자계라고 부르며, 유도된 전류를 "유도 전류"라고 합니다. 이후, 회전자 내부에도 유도 전류가 생성됩니다. 이것은 회전자 부분의 자기장에 의해 유도되며, 회전자 내부를 따라 흐르게 됩니다. 이 유도 전류는 회전자 자체의 자기장을 생성하게 됩니다.

 

회전자 자기장과 고정자 자기장의 상호 작용

고정자의 자기장인 회전자계와 회전자가 만들어 내는 자기장은 서로 상충하여 작용합니다. 이 상호작용은 회전자에 회전력을 발생시키는 토크(Torque)를 만들어 냅니다.

 

회전 시작

전동기로부터 발생하는 토크로 인해 회전자 부분이 회전하기 시작합니다. 회전 속도는 입력 3상 교류 전원의 주파수와 극(pole) 수에 의해 조절되며, 주로, 주파수 변경을 통해 회전 속도를 조절합니다.

 

오늘은 3상 교류 전류를 이용하는 유도전동기의 회전 원리를 5가지 단계로 알아보았습니다. 다음 포스팅엔 더욱 재미나고 알찬 내용으로 찾아뵙겠습니다. 감사합니다.