|
■ DC BRUSH MOTOR의 해설
DC MOTOR(Direct Current motor)은 전지와 같이 +극과 -극이 항상 일정한 전원으로 전류의 방향은 불변이고 크기도 일정한 것으로 전압의 방향도 일정한 직류를 공급 받아 전기적 에너지를 회전 에너지로 변환하여 이것을 상대 기어및 체인등을 통하여 기계적 작용을 하는 장치를 말합니다.
또한 DC MOTOR은 AC MOTOR에 비해 속도제어가 용이하므로 사용 용도가 극변하는 추세로 자동화 부분및 자동차 관련 부품으로 많이 사용되고 있습니다.
1. DC MOTOR의 구조
회전자(armature) 은 motor에서의 회전 부분을 가르키며 이는 성층 철심에 코일을 감아 전기의 인가시 실재 고정자의 자석(magnet)과의 작용을 일으키는 부분을 말합니다.
정류자 은 카아본 브러시를 통해 회전자의 코일에 전원를 보내는 고정자와 회전자의 다리 역활을 하는 부분으로 실제 정류자의 가공정도 및 특성에 따라 motor의 전체적인 특성을 변화 시킬수 있는 중요한 부분입니다.
계자극(field poles)과 프레임(frame) 은 일반적으로 철관을 가공하여 만든 원형의 관 내부에 영구자석 및 코일자석등의 계작극을 원형으로 고정시키는 것이 일반적인 형태입니다.
하우징(housing) 은 프레임의 양쪽에 덮게 모양의 원형 플레이트를 볼트로 고정하는 것으로 회전자의 회전을 돕기 위하여 베어링을 지지하는 역활 및 계자극과 전기자 상이 공극을 일정하게 유지하는 역활도 합니다.
카아본 브러쉬 은 정류자에 접촉되어 회전자가 회전중이라도 정류자를 통해 회전자의 콩일에 연속적으로 전원을 공급하는 역활을 담당하며 카본의 내부 구성 성분에 따라 전류의 감도 및 수명에 영향을 많이 받을수 있으며 또한 외부전원의 전류 파형이 일정하지 않을시는 카본의 접촉면의 상태을 극도로 악화 시켜 수명이 심할경우 반으로 떨어질수도 있습니다.
2. DC MOTOR의 특징
일반적으로 소형 DC MOTOR는 출력밀도가 크고 제어성이 좋지만 반면 브러쉬(brush), 정류자(commutator)등 기계적 습동불를 갖고 있기 때문에 수명이 제약을 많이 받을수 있습니다.
DC MOTOR의 장,단점을 서술하면 다음과 같습니다.
|
장
점
|
1. 속도제어, 정역전이 쉽고 순시정지가 가능합니다.
2. 기동 토르크가 큽니다.
3. 같은 출력의 교류전동기에 비해 울력이 크고 동시에 효율이 좋습니다.
4. 교류전동기와 비교해 저전압 사양 및 절연의 간소화가 가능합니다.
|
|
단
점
|
1. 브러쉬에 의한 수명에 한계가 있습니다.
2. 부러쉬와 정류자에 의해 노이즈(noise)가 발생합니다.
3. 코아의 슬롯 때문에 영구자석의 자기 흡인력에 의해 코킹코르크가
발생할시 저속에서 원할한 회전을 하기가 힘듭니다.
|
3. 전류, 회전 토르크 특성
마그네트 계자형의 DC MOTOR의 N-T고선은 옆의 그림과 같이 표시됩니다. 인가전압 V를 변화시키면 회전수와 토르크는 V값에 비례하여 변화하지만 전류와 토르크의 변화는 거의 일어나지 안습니다. 인가전압 V로 모타에 부하토르크 TL을 가할경우 회전수 전류가 각각 NL, IL로 됩니다.
V에서 V1, V2로 변화 시킬경우도 같은 식으로 나타납니다.
| 전압 |
무부하 회전수 NO |
기동토르크 TS |
정전전류 IS |
| 24V |
3000 RPM |
20 Kg/cm |
2.0 A |
| 20V |
20/24*3000=2499 RPM |
20/24*20=16.6 Kg/cm |
20/24*2=1.6 A |
| 15V |
15/24*3000=1875 RPM |
15/24*20=12.5 Kg/cm |
15/24*2=1.25 A |
4. DC MOTOR의 정격시간
직류 마그네트 모터는 전류(토오크)가 증가함에 따라서 발열량이 증가합니다.일반적으로 모터의 각 부품 온도가 포화된 상태일 경우가 허용온도 이하라고 하면 연속운전이 가능합니다. 허용온도 이내에서 포화되지 않은 경우에는 허용온도를 초과할때까지의 시간이 정격시간이 되고 단시간 정격사양의 모터가 됩니다. 이 연속운전이 가능한 전류(토오크)는 모터의 크기나 종류에 따라 달라집니다.
5. 사용상의 주의사항
직류전동기는 소형에 고출력으로 속도제어가 쉽고 밧데리 전원등으로 구동이 가능하므로 제한적인 환경에서도 사용이 용이한 전동기입니다. 그 반면 선정을 잘못하면 코일이 소손되고 부러쉬에 이상 마모등의 문제로 인하여 전혀 사용이 될수 없는 경우도 있습니다.
다음과 같은 환경하에서는 직류전동기의 본연의 특성을 살릴수 없으므로 특히 주위를 기울이셔야 합니다.
1. 과부하운전 및 구속
과부하운전 및 구속 상태는 과대한 부하토르크가 가해진 상태로서 과대한 전루가 흐르게 되고 이에 따라 전동기가 소손된는 경우가 있기 때문에 과부하 및 구속 상태에서의 사용은 절대 피하여 주시기 바랍니다.
2. 정격이외의 전압인가
정격 이상의 전압을 인가하면 온도 상승이 급속도로 빨라지며 코일이 소손되거나 전동기의 수명을 급격하게 깗게 하며 필요 이하의 정격전압 이하의 사용은 전동기의 실제 특성을 100% 발휘하지 못하므로 가장 접합한 전압하에서 사용하시는 것이 좋습니다.
3. 전원 공급에 따른 전압의 파형에 의한 부러쉬 마모 촉진
부러쉬의 마문는 부러쉬와 정류자와의 마찰에 의한 기계적인 마찰과 정류의 근시 접촉에 의한 스파크로 인한 전기적마모가 있습니다.
또 부러쉬의 마모는 전원전압의 파형에 크게 영향을 받으므로 일반적인 안정화된 전류전원 사용을 권장합니다.
따라서 교류를 정류하여 사용할 경우는 콘덴서등으로 전압의 순간 상승을 제거하는 것이 좋습니다.
6. 환경조건
직류전동기의 생명은 정류작용에 있습니다. 양호한 정류작용을 얻기 위해서는 정류자 표면에 기름, 먼지, 물등이 붙어 있으면 정류 작용이 월할히 않되고 부러쉬의 마모를 촉진하므로 주의햐여 사용하는 것이 좋습니다.
| 
: MS Excel 2007
: MS Powerpoint 2007 
: MS Word 2007 
: 한글뷰어 2007
: Adobe Acrobat Reader 
: DWG Viewer 
: Autodesk Inventor View 
HOME > 메카백과 > 
제목
댓글 
대표이사 : 김현주