전동기

1 전동기 개요
 1) 전동기 정의
   - 전기 에너지를 역학적 에너지인 회전 에너지로 변환해주어 역학적인 일을 할 수 있도록 하는 전자기계장치
   - 모터라고도 부름.
 2) 전동기 원리
   - 전류가 흐르는 도체 주변으로 자기장이 유도되기 때문에 외부 자기장이 가해지면 유도자기장과 외부 자기장의 상호 작용으로 힘이 발생한다. 이러한 관계를 이용하여 전기 에너지를 회전운동으로 변환해준다.

   - 직류전원이 공급되면 브러시와 정류자를 통과해 도선고리에 시계방향으로 전류가 흐른다. 이 때 도선이 받는 힘의 방향은 플래밍의 왼전법칙을 따르기 때문에 S극쪽의 도선은 위쪽방향으로 힘을받고, N극쪽의 도선은 아래쪽 방향으로 힘을 받아서 회전을 하게 된다. 그리고 정류자 중간이 끊어진것은 도선고리의 회전이 진행되더라도 전류의 방향이 바뀌지 않도록 하기 위함이다.

   - 플래밍 왼손법칙(전동기의 원리)

 3) 전동기 구성

출처 : 네이버백과

   - 전기자(armature)
   - 정류자(commutator)

   - 계철, 계자철심, 계자권선

   - 브러시, 브러시홀더

   - 베어링(부싱)

2 전동기 종류

 1) 직류전동기

   - 회전부와 회전운동방향을 유지하기 위해 주기적으로 전류의 방향을 전환시켜주는 브러시와 정류자가 필요하다.

 2) 교류전동기

   - 전원이 교류이므로 브러시와 정류자가 없이도 180도 회전할때마다 전류의 방향을 바꾸어서 일정한 전류방향을 유지하도록한다.(브러시와 정류자가 없어서 브러시리스 모터라고 부른다.)

   - 유도전동기 : 멤돌이 전류가 만드는 자기장과 원래 자기장의 상호작용으로 회전력을 만드는 것. 구조가 간단하고 내구가 좋다.

     * 회전자, 정자, 외부 회전자로 구성됨.

   - 동기전동기 : 직류전동기와 작동원리는 거의 같으나 교류전원을 쓰면 정류자가 없어도 전원 자체가 주기적으로 바뀌기 때문에 코일에 흐르는 전류의 방향을 유지시켜줄 수 있다. 이때 인가되는 전원의 위상변화주기와 실제 회전 주기가 같기 때문에 동기 전동기라 부른다. 구조가 복잡하고 제작이 어렵다.

 3) 기타 용어

   - 농형 : 회전자와 정자의 구성이 원통형이고, 회전자 축과 정자 축이 일치한 형태를 말함. 농형 전동기는 단순한 구조로 제작할 수 있으며, 안정적인 운전이 가능하여 대부분의 산업용 전동기가 대부분 농형으로 제작됨.

   - 권선형 : 회전자와 정자의 구성이 반원꼴 혹은 원호형이며, 회전자 축과 정자 축이 일치하지 않는 형태. 권선형 전동기는 농형에 비해 자석 회전 시에 소음이 발생하며, 기계적인 안정성이 낮은 단점이 있으나 소형 경량화에 용이하고, 농형에 비해 높은 출력을 내는 것이 가능하여, 일부 고속 회전을 요구하는 용도에 적합.