유도전동기에서 슬립이 발생하는 이유와 역할은 무엇인가요?

Question

유도전동기를 공부하다 보면 회전자 속도가 동기속도보다 항상 느리게 회전하면서 슬립이 발생한다고 배웠습니다. 그런데 왜 일부러 속도 차이가 생기도록 설계된 것인지 이해가 잘 되지 않습니다. 슬립이 없다면 더 효율적일 것 같은데, 실제로 슬립이 어떤 역할을 하는지 궁금합니다. 또한 슬립이 커지면 어떤 문제가 발생하는지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

결론부터 말씀드리면 유도전동기에서 슬립은 회전자에 전류를 유도하기 위해 반드시 필요한 요소이며, 이로 인해 토크가 발생합니다. 회전자와 회전자계의 속도가 동일하면 상대속도가 없어 유도기전력이 발생하지 않기 때문에 전류가 흐르지 않고 토크도 발생하지 않습니다. 따라서 일정한 속도 차이가 있어야만 전동기가 정상적으로 작동할 수 있습니다. 다만 슬립이 과도하게 커지면 전류가 증가하면서 발열이 심해지고 효율이 저하되며, 장시간 지속될 경우 권선 손상으로 이어질 수 있기 때문에 적정 수준으로 관리하는 것이 중요합니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

유도 전동기는 고정자가 만든 회전자기장과 회전자 사이의 속도 차이 즉 슬립이 있어야만 전자유도 법칙에 의해서 회전자의 유도 전류랑 회전력이 생겨서 돌아갈 수 있습니다. 만약 슬립이 없이는 동기 속도와 같아지면 자기장의 변화가 없습니다. 그래서 전류도 힘도 제로가 되죠. 그래서 유도기 특성상 슬립은 운전을 위한 필수 조건인거죠. 하지만 부하가 너무 무거워져서 슬립이 과도하게 커지면 회전자 전류가 급증하게 됩니다. 그러면 모터가 과열되고 효율과 용률이 급격히 떨어지게되죠. 심하면 모터가 멈춰버릴 수도 있고요.