전기 모터[MOTOR] 란 무엇입니까? 전기모터는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치로, 전기적 에너지를 이용하여 회전 운동을 만들어내는 역할을 합니다. 전기모터의 기본 원리는 전류가 자기장과 상호작용하여 회전력을 발생시키는 것입니다. 전기모터의 주요 구성 요소는 자석, 전선, 전류, 커뮤테이터(정류자) 등이 있습니다. 주로 사용되는 전기모터에는 직류 전동기(DC motor)와 교류 전동기(AC motor)가 있습니다. 이들은 각각 다른 작동 원리를 가지고 있습니다. 직류 전동기(DC Motor)의 원리 자석과 전선의 상호작용직류 전동기에서는 자석과 전선 감싸기가 중요한 역할을 합니다. 일반적으로 고정 자석(보통은 영구 자석)과 회전하는 전선 감싸기를 가지고 있습니다. 페레비치의 법칙페레비치의 법칙에 따라 전선이 자기장을 가로지르면 전선에 일정한 전기력이 발생합니다. 이 전기력에 의해 전선 주변에는 회전력이 작용합니다. 커뮤테이터(정류자)전류의 방향이 계속 바뀌어야 하는데, 이를 위해 직류 전동기에는 커뮤테이터(정류자)가 사용됩니다. 커뮤테이터는 전류의 방향을 교체하여 전선의 회전 방향을 일정하게 유지합니다. 회전운동전선 감싸기는 발생한 회전력에 의해 회전하게 됩니다. 이 회전 운동은 축을 통해 외부 작업을 수행할 수 있습니다. 교류 전동기(AC Motor)의 원리 자석의 변화하는 자기장교류 전동기에서는 전류를 통한 자기장의 변화를 활용합니다. 교류 전동기는 상(Phase)라고 불리는 여러 자석을 사용하며, 이들은 시간에 따라 변화하는 전류에 의해 생성된 자기장으로 인해 회전력이 발생합니다. 회전자(Rotor)와 스테이터(Stator)교류 전동기에는 회전자(Rotor)와 스테이터(Stator)라는 두 부분이 있습니다. Rotor는 회전하고 있는 부분으로 전류가 흐르게 됩니다. Stator는 정지하고 있으며, 변하는 자기장을 생성합니다. 상의 변화와 회전교류 전동기에서는 전류가 변화하는 시기에 따라 자기장이 변하면서 Rotor가 회전하게 됩니다. 이 회전 운동은 축을 통해 외부 작업을 수행할 수 있습니다. 모터 설계하기 모터설계 솔루션 기능 더 보기▶ DC모터와 AC모터 비교하기 전기 모터의 종류 DC 모터이미지: 인디아마트DC 모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 일종의 회전식 전기 모터입니다. 이는 입력 전기 에너지가 기계적 회전으로 변환되는 직류임을 의미합니다.가장 일반적인 유형의 DC 모터는 자기장에 의해 생성되는 힘에 따라 달라집니다. 자기장이 생성되면 전류가 흐르는 도체가 토크를 받아 움직일 방향을 만듭니다.거의 모든 DC 모터에는 모터의 전류 방향을 주기적으로 변경하는 전자 기계식 또는 전자식 내부 메커니즘이 있습니다. 이러한 모터는 크기가 다양하며 장난감, 전기 자동차, 리프트, 호이스트 및 철강 압연 공장 에 사용됩니다.1) 션트 모터"션트 모터"는 일반적으로 "DC 샤프트 모터" 또는 "DC 샤프트 브러시드 모터"의 준말로 사용됩니다. 이 모터는 직류 전원을 사용하며, 특히 작은 전력 소비 및 정밀한 제어가 필요한 응용 분야에서 많이 사용됩니다. 브러시드 (Brushed)샤프트 모터는 브러시와 커뮤테이터를 사용하여 전류를 전달하고 회전을 유지합니다. 이는 전류 방향을 바꾸어 모터를 회전시키는 전통적인 방식입니다. 작은 크기 및 가벼움샤프트 모터는 일반적으로 작고 가벼우며 공간이 제한된 환경에 적합합니다. 높은 효율브러시드 DC 모터는 간단한 구조를 가지고 있어 제작 및 유지 관리가 쉽고, 높은 효율을 가집니다. 정확한 위치 및 속도 제어샤프트 모터는 정확한 위치 및 속도 제어가 필요한 응용 분야에 적합하며, 모터의 회전 속도 및 방향을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 초저속 및 고속 작동 가능일부 샤프트 모터는 매우 낮은 속도 또는 매우 높은 속도에서도 효과적으로 작동할 수 있습니다. 가격 대비 성능이 우수비교적 저렴한 가격에도 불구하고, 샤프트 모터는 높은 성능을 제공할 수 있습니다.샤프트 모터는 로봇, 자동차 시트 조절, 휴대전화 진동 모터 등 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 단점으로는 브러시와 커뮤테이터의 마모가 발생할 수 있으며, 이로 인해 유지보수가 필요할 수 있습니다. 최근에는 브러시리스 DC 모터와 같은 다른 모터 유형이 샤프트 모터의 일부 응용 분야에서 대안으로 사용되고 있습니다. 2) Separately excited 모터"Separately excited 모터"는 직류 전동기의 한 유형으로, 별도의 전원원을 통해 필드와 로터 회전을 제어하는 방식을 가지고 있습니다. 직류 전동기는 일반적으로 필드와 로터(또는 가압자)라는 두 부분으로 구성되어 있습니다. Separately excited 모터에서는 이 필드에 연결된 전원원이 별도로 존재합니다. 일반적인 직류 전동기에서는 필드와 로터에 동일한 전원원이 제공되는데, 이를 "self-excited" 또는 "shunt-wound"라고 합니다. Separately excited 모터에서는 필드에 필요한 전원이 별도의 회로로 제공됩니다. 이 회로는 일반적으로 외부 전원원에서 제공되며, 필드의 강도를 제어함으로써 전동기의 특성을 변화시킬 수 있습니다. 독립적인 필드 제어필드 코일에 인가되는 전류를 조절하여 필드의 강도를 제어할 수 있습니다. 이는 전동기의 특성을 다양하게 변화시킬 수 있는 장점을 제공합니다. 정확한 속도 제어필드 전류의 변화에 따라 로터의 속도가 민감하게 변화하므로, 정밀한 속도 제어가 가능합니다. 고효율 및 높은 성능필요한 경우 필드의 강도를 높일 수 있어, 특히 높은 토크 및 성능이 필요한 응용 분야에서 사용됩니다. 동적인 응답Separately excited 모터는 동적인 응답이 뛰어나 속도 변화에 빠르게 대응할 수 있습니다. 전원원 분리필드 전원과 로터 전원이 분리되어 있기 때문에 각 부분의 전원을 독립적으로 제어할 수 있습니다.Separately excited 모터는 주로 속도 및 토크 제어가 중요한 응용 분야에 사용되며, 자동차, 산업용 소형 모터, 로봇 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 3) 직렬 모터"직렬 모터"는 직류 전동기의 한 종류로, 필드와 로터가 직렬로 연결되어 있어 전류의 변화에 따라 필드 및 로터에 동일한 전류가 흐릅니다. 이러한 연결 구조 때문에 직렬 모터는 특정 운전 조건에서 특별한 특성을 가지게 됩니다. 장점: 고효율 및 고출력: 직렬 모터는 높은 토크와 출력을 제공할 수 있습니다. 간단한 제어: 전류의 변화에 따라 속도와 토크가 변하기 때문에, 단순한 제어 회로로도 운전을 관리할 수 있습니다. 동적인 응답: 직렬 모터는 동적인 응답이 뛰어나 급격한 속도 및 토크 변화에 빠르게 반응할 수 있습니다. 단점: 고속 운전 어려움: 고전류로 인해 고속 운전이 어려울 수 있습니다. 부하 변화에 민감: 부하의 변화에 민감하게 반응할 수 있어, 일정한 부하에서의 안정적인 운전이 어려울 수 있습니다. 전류 관리 필요: 전류의 관리가 중요하며, 너무 높은 전류는 전동기와 관련된 문제를 발생시킬 수 있습니다.직렬 모터는 일반적으로 특수한 운전 조건이나 특별한 요구 사항을 가진 응용 분야에서 사용됩니다. 예를 들어, 속도와 토크의 민감한 제어가 필요한 기계나 운송 수단에서 찾을 수 있습니다. 4) 복합 모터"복합 모터"라는 용어는 일반적으로 여러 유형의 전동기 요소가 통합된 모터를 나타냅니다. 이 모터는 서로 다른 특성을 결합하여 특정 응용에 최적화된 솔루션을 제공합니다. 이는 특정한 상황이나 필요에 따라 다양한 전동기의 기능을 통합하거나 혼합하는 것을 의미합니다.여러 유형의 전동기를 조합하여 만들어진 복합 모터에는 여러 가지 유형이 있을 수 있습니다. 스테퍼 모터와 서보 모터의 조합스테퍼 모터는 정확한 위치 제어에 유용하지만 속도와 동적 응답이 떨어질 수 있습니다. 서보 모터는 이러한 단점을 보완하며 높은 속도 및 동적 응답을 제공합니다. 따라서 둘을 조합한 모터는 정확성과 성능을 모두 갖출 수 있습니다. 브러시리스 DC 모터와 기어드 모터의 조합브러시리스 DC 모터는 효율적이지만 저속에서는 토크가 떨어질 수 있습니다. 기어드 모터는 토크를 증폭시키므로 브러시리스 DC 모터와 조합되어 저속 고토크 응용 분야에 적합한 모터를 형성할 수 있습니다. 하이브리드 스텝-서보 모터이 모터는 스테퍼 모터와 서보 모터의 특성을 결합하여 정밀한 위치 제어와 높은 동적 응답을 동시에 제공합니다. 복합 모터는 특별한 요구에 맞게 설계되어 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 이는 특정한 성능 특성이나 운전 조건에 대응하기 위한 고급 제어 시스템과 함께 사용되는 경우가 많습니다. 5) PMDC 모터이름에서 알 수 있듯이 이 유형의 모터는 영구 자석 극으로 배열됩니다. 이 모터에서 자석은 방사형으로 자화되어 원통형 강철 고정자의 안쪽에 설정됩니다. 이 모터에는 계자 코일이 없으므로 전기자 자속과 영구 자속의 상호 작용으로 토크를 생성합니다.PMDC 모터는 전기자 코어, 정류자 및 전기자 권선으로 구성됩니다. PMDC 모터의 작동 전압은 6V, 그렇지 않은 경우 12V입니다. 배터리나 정류기와 같은 전압 소스에서 24V DC 공급을 얻습니다. PMDC 모터는 소형 DC 모터가 필요한 곳에 널리 사용됩니다.AC 모터AC 모터는 전자기 유도 현상을 이용하여 교류 전류를 기계적 동력으로 변환하는 전기 모터입니다. 이는 자기장을 생성하기 위해 교류 전류를 공급받는 외부 고정자와 두 번째 자기장을 생성하는 출력 샤프트에 연결된 내부 회전자의 두 가지 기본 부품으로 구성됩니다.회전자 자기장은 영구 자석, 자기 저항력 또는 DC 또는 AC 전기 권선에 의해 생성될 수 있습니다. 3상 AC 모터는 전기 에너지에서 기계 작업으로의 대량 전력 변환을 위해 산업계에서 주로 적용됩니다. 모터는 시동하는 데 더 적은 전력이 필요하며 더 큰 내구성과 수명을 제공합니다.1) 유도전동기유도 모터는 교류 (AC) 전원을 사용하는 전기 모터 중 하나로, 회전 자기장의 움직임을 이용하여 회전 운동을 생성하는 원리를 기반으로 합니다. 이러한 모터는 간단하면서도 신뢰성이 높아 널리 사용되고 있습니다. 작동 원리유도 모터의 작동 원리는 간단합니다. 모터에 전류가 흐를 때, 이 전류는 모터의 주 축 주위에 자기장을 생성합니다. 이 자기장이 변화하면 회전자 또는 로터에 전류가 유도됩니다. 이 유도된 전류에 의해 다시 새로운 자기장이 생성되고, 이러한 과정이 반복되면서 회전자가 회전하게 됩니다. 구조유도 모터는 일반적으로 상자 모양의 구조를 갖추고 있으며, 회전자는 중앙에 위치하고 주 축 주위를 회전합니다. 회전자에는 감속기 또는 기어 시스템을 통해 회전 운동을 전달하는 경우가 많습니다. 자기장 변화유도 모터에서는 교류 전원이 사용되므로 주파수와 전류의 변화에 따라 자기장이 빠르게 변할 수 있습니다. 이는 모터의 속도를 쉽게 제어할 수 있다는 이점을 제공합니다. 용도유도 모터는 산업 분야에서 펌프, 팬, 컨베이어 벨트 등 다양한 기계 시스템에서 사용됩니다. 또한, 가정용 전기 제품에서도 많이 사용되며, 간단하면서도 효율적인 구조로 인해 널리 채택되어 왔습니다. 유지보수가 적음유도 모터는 브러시가 없기 때문에 유지보수가 적습니다. 따라서 고장이나 마모 문제가 발생할 가능성이 줄어듭니다. 제어유도 모터는 주파수 제어를 통해 회전 속도를 효과적으로 제어할 수 있습니다.유도 모터는 간단한 구조와 효율성으로 인해 산업 및 가정용 응용 프로그램에서 널리 사용되며, 특히 상대적으로 저렴하고 신뢰성이 높은 솔루션이 필요한 경우에 적합합니다. a) 단상유도전동기이름에서 알 수 있듯이 1상 AC 모터는 일반적으로 단상 전원 공급 장치에서 작동합니다. 이는 고정자의 단상 권선과 회전자의 케이지 권선으로 구성됩니다. 고정자 권선에 1상 전원이 공급되면 펄스 자기장이 생성됩니다. 맥동장의 관성으로 인해 로터가 회전하지 않습니다.b) 3상 유도전동기3상 유도 전동기는 전자기계 에너지를 사용하여 3상 입력 전력을 출력 기계 전력으로 변환합니다. 이 모터는 다양한 산업 분야에 사용되는 3상 AC 전원 공급 장치에서 작동하도록 설계된 모터입니다. 2) 동기모터동기 모터는 교류 (AC) 전원을 사용하는 전기 모터 중 하나로, 회전 자기장의 움직임을 이용하여 회전 운동을 생성하는 원리를 기반으로 합니다. 동기 모터는 특히 정해진 주파수와 페이즈를 가진 교류 전원에서 가동됩니다. 동기화동기 모터는 회전자의 속도가 전류의 주파수에 동기화되는 특징이 있습니다. 즉, 주어진 주파수에서 특정 속도로 회전하며, 이를 동기 속도라고 합니다. 구조동기 모터의 구조는 일반적으로 스테이터와 로터로 구성되어 있습니다. 스테이터에는 3상 교류 전원이 흐르며, 이로 인해 회전자 또는 로터가 동기화된 속도로 회전합니다. 정해진 주파수 및 페이즈동기 모터는 정해진 주파수와 페이즈를 가진 교류 전원에서만 작동합니다. 주로 3상 교류를 사용하며, 이로 인해 회전자의 속도가 정확한 비율로 동기화됩니다. 고효율 및 안정성동기 모터는 일반적으로 고효율이며 안정적인 운전이 가능합니다. 그러나 동기 속도에 동작해야 하므로 변속이 필요한 응용에서는 사용이 어려울 수 있습니다. 용도동기 모터는 고정된 속도가 요구되는 응용에서 주로 사용됩니다. 특히 고정된 부하에 사용되며, 자주 사용되는 팬, 펌프, 컨베이어 벨트 등의 응용에서 찾아볼 수 있습니다. 자기 동기화동기 모터는 자연스럽게 동기화되기 때문에 외부 제어가 필요하지 않습니다. 그러나 정확한 동기 속도를 유지하기 위해 정확한 전원 공급이 필요합니다. 동기 모터는 안정된 운전과 높은 효율성을 제공하는 등 여러 장점이 있지만, 동기 속도에 동작해야 하므로 일부 응용에서는 적합하지 않을 수 있습니다. 특수 유형의 전기 모터다음은 특수 유형의 전기 모터입니다.1) 스테퍼 모터완전한 회전을 여러 개의 동일한 단계로 나누는 모터 유형입니다. 모터의 위치는 모터가 토크 및 속도와 관련하여 응용 분야에 맞게 크기가 올바른 경우 피드백을 위한 위치 센서 없이 이러한 단계 중 하나를 실행하고 유지하여 제어할 수 있습니다.이는 회전자와 고정자의 두 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 회전자는 회전축이고, 고정자는 모터의 고정부를 형성하는 전자석을 가지고 있습니다. 이 모터는 모터를 작동할 필요 없이 유연성과 일정한 유지 토크를 제공할 수 있습니다. 3D프린팅 장비, 섬유 기계, 인쇄기 등에 사용됩니다.2) 브러시리스 모터브러시가 없고 직류(DC) 전원을 사용하는 일종의 DC 전동기이다. 모터에는 모터 권선의 DC 전류를 변경하여 공간에서 회전하고 영구 자석 회전자를 따르는 자기장을 생성하는 전자 컨트롤러가 포함되어 있습니다.또한 컨트롤러는 DC 전류 펄스의 위상과 진폭을 조정하여 모터의 속도와 토크를 제어합니다. 이러한 유형의 전기 모터는 넓은 속도 범위에서 많은 양의 토크를 생성하는 데 매우 효과적입니다. 브러시리스 모터는 하드 드라이브, CD/DVD 플레이어, 펌프 등과 같은 다양한 응용 분야에 사용됩니다.3) 범용 모터범용 모터는 AC 또는 DC 전원으로 작동할 수 있는 모터로 전자석을 고정자로 사용하여 자기장을 생성하는 모터입니다. 모터는 가변 속도와 높은 전달 토크를 특징으로 하며 높은 시동 토크를 제공합니다. 범용 모터는 진공청소기, 재봉틀 등에 흔히 사용됩니다.범용 모터는 DC 시리즈 모터와 구성이 유사하지만 모터가 AC 전원에서 제대로 작동할 수 있도록 약간 수정되었습니다. 이러한 유형의 전기 모터는 3500rpm 이상의 고속으로 작동하도록 설계되었습니다. 이 모터는 필드 코일과 전기자 모두 전류 공급 장치와 반대 극성을 갖기 때문에 AC 공급 장치에서 잘 작동할 수 있습니다.4) 히스테리시스 모터원통형 회전자를 갖는 비동기 모터의 일종으로 유지력이 높은 강철 회전자에서 유도된 히스테리시스 손실에 작용합니다. 1상 또는 3상을 사용할 수 있으며 환경에 소음 없는 작동을 제공하고 일정한 속도를 유지합니다.또한 이러한 모터는 내구성이 뛰어나고 신뢰성이 높으며 다양한 속도로 작동할 수 있습니다. 모터에서 생성되는 토크는 고정자 권선으로 인해 유도되는 히스테리시스 및 와전류로 인해 발생합니다. 히스테리시스 모터는 전자 시계, 테이프 레코더, 레코드 플레이어 등과 같은 사운드 녹음 및 생산 응용 분야에 사용됩니다.5) 릴럭턴스 모터릴럭턴스 모터는 권선이 없는 강자성 회전자에 비영구적인 자극을 갖고 있습니다. 이러한 모터는 저렴한 비용으로 높은 출력을 제공하므로 많은 응용 분야에서 매력적입니다.이 모터의 작동 원리는 자성 물질이 자기장 내에 위치할 때마다 항상 낮은 저항 방식으로 위로 이동한다는 것입니다. 가장 큰 단점은 저속 운전 시 토크 리플이 크고, 토크 리플로 인해 소음이 발생한다는 점이다. 시계 타이머, 신호 장치, 녹음 장비 등과 같은 다양한 응용 분야에 사용됩니다.6) 리니어 모터리니어 모터는 위 그림에서 볼 수 있듯이 직선 형태의 회전자와 고정자로 구성됩니다. 따라서 회전에 의해 토크를 생성하는 대신 길이를 따라 선형 힘을 생성합니다. 그러나 이러한 유형의 전기 모터는 반드시 직선형일 필요는 없습니다.특히, 선형 모터의 활성 섹션은 종료되는 반면, 보다 전통적인 모터는 연속 루프로 배열됩니다. 많은 선형 모터 설계는 저가속 선형 모터와 고가속 선형 모터라는 두 가지 주요 범주로 분류됩니다. 이러한 모터는 벨트 컨베이어, 직물 직기의 셔틀 및 선형 운동이 필요한 장비를 활성화하는 데 사용할 수 있습니다.피스톤의 원리와 종류,설계▶
