학문
전동기의 회전 운동이 발생하는 원리는?
전동기는 전기에너지를 기계적인 회전 운동으로 바꾸는 대표적인 전기기기 입니다.
전동기 내부에서는 전기적 현상이 어떻게 회전 운동으로 이어지게 되나요?
7개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
전동기는 전류가 흐르는 도선이 자기장 속에 놓이면 힘을 받는 전자기력의 원리를 이용해 회전하게 됩니다.
모터 내부에는 자기장을 만드는 고정자와 전류가 흐르며 회전하는 회전자가 있는데, 회전자 코일에 전류가 흐르면 고정자의 자기장과 상호작용을 하면서 한쪽은 밀리고 반대쪽은 당겨지는 힘이 만들어 집니다. 이 힘이 회전축을 중심으로 토크를 만들어 회전자를 돌리게 됩니다.
직류 전동기는 정류자나 전자제어 회로가 전류 방향을 적절하게 바꿔 같은 방향의 회전력이 계속 발생하도록 하는데, 교류 전동기의 경우 교류전원으로 회전자 주변에 회전하는 자기장을 만들고, 회전자가 그 자기장을 따라 움직이도록 합니다.
결국에는 전동기라는 것은 전류와 자기장의 상호작용으로 생긴 힘을 회전력으로 바꾸는 장치라고 이해하시면 되겠습니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
전동기의 바탕에는 자기장 속 전류가 힘을 받는 현상이 있어요. 자석 사이에 놓인 도선에 전류를 흘리면 도선이 옆으로 밀리는 힘을 받아요. 전류가 만드는 자기장과 자석의 자기장이 서로 간섭하면서 한쪽은 조밀해지고 반대쪽은 성글어져, 도선이 밀려나는 거예요. 이 힘의 방향은 전류와 자기장 방향에 따라 정해져요.
회전이 만들어지는 건 이 힘을 코일 양쪽에 반대로 걸어주기 때문이에요. 자석 사이에 네모난 코일을 두고 전류를 흘리면, 코일의 왼쪽 변과 오른쪽 변은 전류 방향이 서로 반대라 한쪽은 위로 다른 쪽은 아래로 밀려요. 양쪽이 반대로 밀리니 코일이 축을 중심으로 비틀리며 도는 거예요. 문 손잡이를 위아래에서 반대로 밀면 문이 회전하는 것과 같은 방식이에요.
그런데 이대로면 코일이 반 바퀴 돌고 멈춰요. 힘의 방향이 그대로면 수평 위치에서 균형이 잡히거든요. 그래서 반 바퀴마다 전류 방향을 뒤집는 정류자라는 장치를 달아요. 코일이 도는 타이밍에 맞춰 전류가 계속 뒤집히니 힘이 항상 같은 회전 방향으로 걸리고, 회전이 끊김 없이 이어지는 거예요. 교류 전동기는 전원 자체가 방향을 바꾸는 성질을 이용해 회전하는 자기장을 만들고, 그 자기장을 회전자가 따라 도는 방식이고요.
선풍기부터 전기차까지 구조는 달라도 전류와 자기장이 만나 힘이 생기고, 그 힘의 방향을 계속 회전 쪽으로 이어주는 설계라는 뼈대는 같아요 :)
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
전동기는 자계 내에 전류가 흐르는 도선이 놓일 때 발생하는 플레밍의 왼손 법칙 기반의 전자기력을 기본 원리로 작동합니다 고정자가 형성한 내부 자기장 속에서 회전자에 전력이 공급되면 도선의 양측면에 서로 반대 방향의 힘이 작용하여 회전력인 토크가 생겨납니다 이 힘이 연속적인 회전 운동으로 이어지기 위해 정류자나 인버터 또는 회전 자기장을 이용해 전류의 방향이나 자기장의 위상을 계속 전환해 줍니다 결국 전기 에너지 공급으로 생성된 자기적 상호작용과 힘의 방향 전환이 결합되어 로터가 정지하지 않고 지속적으로 회전하게 됩니다
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
전동기는 플레밍의 왼손법칙에 따라서 자계 속에 흐르는 전류가 받는힘을 이용해서 돌아갑니다. 고정자가 만든 자계속에 로터가 놓입니다. 그리고 전류가 흐르면 양쪽에서 반대 방향의 힘이 가해지고, 이때 회전력이 발생합니다. 이렇게 발생한 토크가 축을 지속적으로 돌리게되면은 전기에너지가 기계적인 회전운동으로 변환되는 윈리입니다.
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 전동기는 쉽게 말하면 전기를 넣으면 자기장이 만들어지고, 이 자기장이 서로 밀고 당기는 힘을 만들어 회전시키는 장치입니다.
전동기 내부의 코일에 전류가 흐르면 전자석이 만들어집니다. 이 전자석의 자기장과 내부의 영구자석이나 다른 코일에서 만들어진 자기장이 서로 밀고 당기면서 힘이 발생합니다.
그런데 코일이 한 번 힘을 받아 돌아간다고 끝나는 게 아니라, 전동기에서는 전류의 방향이나 자기장의 방향을 계속 바꿔주면서 같은 방향으로 회전하는 힘을 반복해서 만들어냅니다.
그래서 결국 전기에너지 → 전류 → 자기장 → 회전력 → 기계적 회전 운동 으로 바뀌는 것입니다. 쉽게 비유하면 자기장으로 계속 밀어주는 힘을 만들어서 모터의 축을 돌리는 것이라고 보면 됩니다.
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
전동기는 자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 힘을 받는 전자기력을 이용해서 회전한답니다.
코일 양쪽에 반대 방향 힘이 걸려 토크가 생기고 정류자나 인버터가 전류 방향을 계속 바꿔 회전이 끊기지 않게 한답니다.
안녕하세요.
전동기는 전류가 흐르는 도선이 자기장 속에서 힘을 받는 원리를 이용해서 회전 운동을 만들어내요.
코일에 전류가 흐르면 자기장이랑 상호작용하면서 코일의 양쪽에 서로 반대 방향의 힘이 생기게 되는데, 이 힘이 회전력을 만들어내죠.
코일이 계속 같은 방향으로 돌도록 전류 방향을 바꿔주는 장치가 정류자나 전자식 제어회로 역할을 하는데, 그래서 전동기는 전기에너지를 자기장을 거쳐 회전력으로 바꾸고, 이 회전력이 축을 돌려 기계적인 일을 하게 되는 거에요.
감사합니다.