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단상유도전동기(단상 모터)란?
지금, 삼상 유도전동기(삼상 모터)의 운전중에, 전원의 배선을 잘라 본다.이렇게 해도, 이 전동기(단상 운전으로 바뀌었다)는, 여전히 운전을 계속한다.
다음에, 정지해 있는 삼상 모터의 2 단자간에 단상 전압을 가해 봐도 시동되지 않고, 어딘가에 힘을 가해도 시동되지 않다가, 어딘가에 힘을 가해 돌려 주면 회전하기 시작한다.
이러한 것으로부터 단상 모터는 스스로 시동하는 것은 할 수 없지만, 한 번 회전하면 운전을 계속할 수 있는 것을 알 수 있다.
따라서, 단상 모터에는 시동시키기 위한 보조적인 장치가 필요하고 , 이 장치의 이름을 붙여 호칭하는 것이 보통이다.
기술적 배경
(1) ARAGO의 원판
그림 1을 보면, "D"는 금속 원판으로 그 중심에 축A가 붙어 있고, 베어링으로 유지되어 자유롭게 회전할 수 있다. 이 "D"의 주변을 사이에 두어 자석 M을 화살표의 방향으로 작동시키면, 프레밍의 오른손법칙에 의해서 "D"에 기전력을 발생시키고, 이 기전력에 의해 "D"에 와전류 "I"가 흐른다.
그러면, M의 NS에 끼워진 "D"의 부분에서는 와전류 "I"와 자력선이 작용하고, 이번은 프레밍의 왼손의 법칙에 따르는 힘이 실선 화살표와 같이 일하게 된다.
따라서 M을 D의 주변에 따라 계속 움직이면 , 실선 화살표의 방향의 힘이 계속 일하기 때문에, D는 결국 M에 따라 실선 화살표의 방향으로 계속 회전하게 된다.
이탈리아인인 아라고가 발견한 이 원리를 더욱 능률 좋게 한 것이 모터이다.
(2) 삼상 유도 전압기(삼상 모터)의 기초 원리
아라고의 원판의 원리를 응용해, 그림 1의 D의 원판을 회전자로 해, M의 자석 첨단을 이어 원으로 하고, 이것을 고정자로 한다. 원으로 하면 자석의 발생은 없어지므로, 자석을 발생시키기 위해 고정자에 코일을 감아, 자속을 발생시킨다.
단지 자속을 만드는 것 만으로는 자석을 움직였던 것에는 안 된다.또 실제로 고정자를 움직일 수도 없기 때문에, 고정자를 움직이지 않는 교체에, 삼상 교류를 이용하면 코일의 분포와 그 접속을 적절히 하는 것으로써 회전 자계를 만들어 회전자에 야기 기전력을 발생시켜, 회전자를 움직일 수 있다.
단상 전원에서는 자계는 한방향의 왕복이 되기 때문에, 기동 토르크의 발생을 하지 못하고, 단상 모터의 경우 일부러 시동 코일을 만들어 이 역할을 시키고 있는 이유이다.
이 움직이는 자계가 도는 속도는, 모터의 극수 및 주파수와의 관계로 정해진다.
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