전동기에서 회전방향을 바꾸려면 왜 상을 서로 바꾸는 건가요?

Question

3상 유도전동기는 회전방향을 바꿀 때 전원선 두 가닥만 서로 바꾸면 된다고 배웠습니다. 단순히 전선 위치만 바뀌는데 왜 모터가 반대 방향으로 회전하는지 원리가 잘 이해되지 않습니다. 한 가닥이 아니라 두 가닥을 바꾸는 이유도 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

3상 전동기는 세개의 전원이 순서대로 공급되면서 회전자계를 만들어 회전합니다.그런데 두상의 위치를 서로 바꾸면 전원의 순서가 반대로 바뀌게 됩니다. 회전자계 방향이 반대로 바뀌면 회전자도 그 방향을 따라 회전하게 됩니다.그래서 별도의 기계 장치 없이 전원 두상만 바꿔도 회전방향을 쉽게 변경 할 수 있습니다. 이원리를 이용해 크레인이나 컨베이어처럼 정회전과 역회전이 필요한 설비를 제어합니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

3상의 유도 전동기가 회전하는 근본적인 원리는 세 가닥의 전원선에 위상이 120도씩 차이가 나는 전류가 흐르게 됩니다. 그러면 회전 자기장이 만들어지는데 이 회전 자기장 때문에 회전하는 겁니다. 전원선 세 가닥이 만들어내는 회전 자기장의 방향에 맞춰서 모터 내부의 회전자가 끌려가듯이 도는 구조이죠. 그리고 세 가닥은 R상 S상 T상이 있습니다.

이때 임의의 두 가닥을 서로 바꿔서 연결하면 전류가 최대치에 도달하는 순간 반대로 뒤집히면서 회전 자기장에 회전 방향 자체가 거꾸로 바뀌게 되죠. 그리고 세 가닥을 모두 바꾸면은 회전 순서가 그대로 유지가 되고요. 반드시 두 가닥만 교체해야 회전 방향이 뒤집히게 되고 모터가 반대로 도는 겁니다.

Answer 3

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

3상전기는 세개의 전선이 순서대로 힘을 보내면서 빙글도는 회전자계를 만들어냅니다

그래서 전선 두가닥을 바꾸면 힘이 들어오는 순서가 변경되어 자기장이 반대로 돌게됩니다

Answer 4

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

3상 유도전동기는 3상 전원의 상순서에 따라 회전자계의 방향이 결정되기 때문에, 두 상을서로 바꾸면 회전방향도 반대로 바뀝니다.

예를 들어 전원이 R-S-T 순서로 들어가면 고정자 내부의 회전자계가 한쪽 방향으로 돌고, 두 선을 바꿔 R-T-S처럼 만들면 상순서가 반대로 바뀌면서 회전자계도 반대 방향으로 회전합니다. 따라서 모터의 회전자도 반대 방향으로 돌게 됩니다.

두 가닥을 바꾸는 이유는 3상 전원의 상순서를 뒤집기 위해서입니다. 한 가닥만 다른 곳으로 옮기는 식으로는 정상적인 3상 결선이 유지되지 않거나 결상·단락 위험이 생길 수 있습니다. 그래서 정상적인 역회전 방법은 세 선 중 아무 두 상을 서로 맞바꾸는 것입니다.

실제 정·역회전 회로에서도 마그네트 접촉기 두 개를 사용해 한쪽은 R-S-T, 다른 쪽은 예를 들어 T-S-R처럼 두 상을 교차시켜 결선합니다.

정리하면 두 상 교환 → 상순서 반전 → 회전자계 방향 반전 → 모터 회전방향 반전이라고 이해하면 가장 쉽습니다.