전기 모터 효율이 100% 불가능한 이유는?
전기 모터의 경우 효율이 매우 높다고는 하지만 100%에는 도달 못하는 이유가 전자기 손실 때문인지 아니면 또 다른 이유가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 구본민 박사입니다.
전기 모터의 본질을 잘 짚은 질문인 것 같습니다.
구리 손실 : 코일에 전류가 흐르며 열로 에너지 소모
철 손실 : 자석 변화로 생기는 히스테리시스 와전류
기계 손실: 베어링 마찰, 공기 저항
전자 제어 손실 : 인버터, 스위칭 과정의 손실
정리해 보면, 전기 모터가 100% 효율에 도달 못하는 이유는 전자기 손실 뿐 아니라 열,마찰, 제어 과정의 물리적 손실이 함께 존재하기 때문입니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
전기모터는 전자기 손실뿐 아니라 베어링 풍손 같은 기계적 손실과 인버터 구동 손실이 함께 발생합니다 또한 자속 누설 고조파로 이상적인 에너지 변환이 불가능합니다 이 손실들이 누적되어 효율은 매우 높아도 100프로에 도달하지 못하게 되는 겁니다
안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 모든 전자기기의 경우 만들어진 목적이 있어서 작동하지만 그 작동하기 위해서는 결국 저항에 의해서 열이 발생되게 됩니다. 특히 모터터 동일합니다. 그에 의해서 100%에 성능이 될수 없는 것입니다.
안녕하세요. 하성헌 전문가입니다.
전기효율이 100퍼센트가 아닌 이유는 방전때문도 있지만, 전기저항이 있기 때문이라고 볼수 있습니다. 전기저항은 물질의 고유저항과 길이 에 비례하고 단면적에 반비례하며 이러한 차*이로 이니 저항이 높을수록 효율이 떨어진다고 볼수 있습미다. 저항이 높으면 성과나 효율이 낮으니 이 부분도 고려해야합미다. 현실적으로요.
안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.
전기 모터의 효율이 100%에 도달할 수 없는 가장 큰 이유는 에너지 변환 과정에서 필연적으로 손실이 발생하기 때문입니다. 전기를 인가하면 코일에 전류가 흐르면서 저항에 의한 동손이 발생하고, 이 과정에서 일부 에너지는 열로 소모됩니다. 아무리 저항을 낮춰도 완전히 0으로 만들 수 없기 때문에 손실은 항상 존재합니다.
또한 전자기적인 손실도 무시할 수 없습니다. 철심에는 교번 자속에 의해 히스테리시스 손실과 와전류 손실이 발생하며, 이는 전기 에너지가 직접 기계적 에너지로 변환되지 못하고 열로 사라지는 원인입니다. 고급 소재와 설계로 줄일 수 있지만 완전히 제거할 수는 없습니다.
여기에 기계적 손실도 더해집니다. 베어링 마찰, 공기 저항, 냉각을 위한 팬 손실 등은 모터가 회전하는 한 반드시 발생합니다. 결국 전기적 손실, 자기 손실, 기계적 손실이 동시에 존재하기 때문에 전기 모터의 효율은 아무리 높아도 100%에 도달할 수 없습니다.안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
너무나 당연하게 100%가 불가능한 이유는 우리가 사는 세상은 이상적인 세상이 아니기 때문입니다. 필연적으로 손실들이 동시에 발생되기 때문이죠. 생각나는 손실만 대충 이야기 해봐도, 코일에서 생기는 저항이 있을테고, 이 때문에 열 손실이 생기겠죠. 그리고 철심에서는 와전류에 의한 손실이 발생할테구요. 그리고 베어링이 마찰되면서 나는 손실, 공기 저항, 너무나 많은 것들이 손실로 발생됩니다.
그래서! 전기 모터 효율이 100%가 될 수 없는 것이죠.
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
전기모터가 100% 효율을 내지 못하는 가장큰 이유는 전기에너지가 운동에너지로 변항때 어쩔수 없이 열과 마찰로 손실되기 때문입니다. 먼져 구리선에 전류가 흐를 때 발생하는 전기 저항인 동손이 있습니다. 그리고 자석 성질이 바뀌며 생기는 철손도 존재합니다. 또 베어링의 마찰이나 공기저항 같은 기계적 손실도 존재합니다. 이런 손실들이 전기에너지의 일부를 열로 바꾸어 버리기 때문에 물리적인 한계가 발생합니다. 그래서 아무리 기술이 좋아져도 저항이 0인 초전도체나 마찰이 전혀 없는 환경을 만들지 않는 이상 효율이 100%에 도달하는게 불가능한겁니다.