전동기의 회전자에서 발생하는 유도전류의 주파수가 회전속도에 따라 달라지는 이유는 무엇인가요?

Question

3상 유도전동기의 회전자에도 유도전류가 발생한다고 배웠는데, 회전자가 회전하기 시작하면 회전자에 흐르는 전류의 주파수도 계속 달라진다고 합니다. 정지 상태와 정상 운전 상태에서 회전자 주파수가 서로 다른 이유가 무엇인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

유도전동기의 회전자에 발생하는 전류는 회전자와 회전자계 사이의 상대적인 속도, 즉 슬립에 의해 결정됩니다. 정지 상태에서는 회전자와 회전자계의 상대속도가 가장 크기 때문에 회전자 주파수는 전원 주파수와 같습니다. 회전자가 회전자계 속도에 가까워질수록 상대속도가 감소하고 회전자 주파수도 낮아집니다. 정상 운전에서는 항상 약간의 슬립이 존재하기 때문에 회전자 주파수도 0이 아닌 작은 값으로 유지됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

회전자의 주파수가 바뀌는 것은 고정자 자계랑 회전자 사이의 상대 속도가 달라지기 때문입니다. 모터가 정지해 있을 때는 자계가 정지된 회전자를 지나치는 속도가 가장 빠릅니다. 그래서 정지 상태에서는 회전자의 입력 전원과 똑같은 높은 주파수의 전류가 유도되죠.

그렇지만 회전자가 회전하기 시작하면은 자계랑 회전자 사이에 속도 차이가 점차 줄어들게 됩니다. 이것은 회전자가 자계의 회전 반응을 그대로 쫓아가면서 자속을 잘라내는 회수가 줄어들기 때문이죠. 결국에는 정상 운전 상태가 되면은 상대 속도가 아주 작아져서 회전자 전류의 주파수도 1Hz에서 3Hz 수준으로 확 낮아지게 될 겁니다.

Answer 3

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

회전자 주파수는 고정자가 만든 회전 자석과 회전자가 서로 얼마나 빠르게 스쳐 지나가는지(상대적 속도 차이)에 따라 결정됩니다 멈춰잇을 때는 자석이 스쳐 지나가는 속도가 가장 빨리 주파수가 높지만 회전자가 자석을 따라 빠르게 돌기 시작하면 속도 차이가 줄어들어 주파수도 매우 낮아지게 됩니다