3상 유도 전동기의 회전 원리

3상 유도 전동기의 회전 원리

3상 유도 전동기는 공기 압축기의 동력원 뿐만 아니라 산업 현장에서 광범위하게 사용되는 동력 발생 장치라고 할 수 있다.

3상 교류 전기를 입력하면 전동기는 왜 회전을 할까?

 전동기가 회전하는 이유를 알기 위해서는 몇 가지 사전 지식이 필요하다.

전류가 흐르면 그 주변에 자기장이 발생되며 그 방향은 전류가 흐르는 방향으로 볼 때 시계 방향(오른손의 법칙) 이다.

렌쯔의 법칙 – 유도 기전력은 자기의 변화를 방해하는 방향으로 발생된다. 이 힘은 작용-반 작용의 법칙으로 이해할 수 있다. 

아라고의 원판 실험 – 금속 원판 주변에서 자석을 회전하면 그 방향을 따라 원판이 회전하며 그 반대로 원판을 회전 시키면 자석이 따라 회전 한다. (Link 동영상 참조)

3상 교류가 공급된 유도 전동기가 회전하는 원리는 아라고의 원판 실험에서 보이는 것과 같으며  3상 유도 전동기의 고정자는 자석으로, 회전자는 원판으로 생각하면 된다. 

고정자에 3상 교류가 공급되면 3상 교류의 특성에 따라 회전 자계가 발생되는데 이 회전 자계는 곧 회전하는 자석이 된다.   따라서 회전자(원판을 여러 장 겹쳐 만듬)는 회전 자계를 따라 회전하게 된다.

결론적으로 3상 유도 전동기는 아라고의 원판을 확장한 것이고, 다른점은 자석을 손으로 돌리는 대신 3상 교류의 특성을 이용하여 회전 자계를 만든다는 것 뿐이다.

그럼 3상 교류는 어떻게 회전 자계를 만들까?

다음 Post에서 알아 보기로 한다.