전동기 및 발전기의 원리와 종류

목차

1. 전동기 [電動機, electric motor]
2. 발전기 [發電機, generator]

본문내용

전류가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 기계적인 일로 바꾸는 장치이다. 대부분의 전동기는 회전운동의 동력을 만들지만 직선운동을 생산하기도 한다. 발전기는 전동기와 반대되는 장치로서 역학적에너지를 이용하여 전기를 생산한다. 전동기와 발전기는 서로의 역할을 바꿔 대신할 수 있다.

1831년 페러데이가 전자기유도를 발견한 무렵부터 전동기가 만들어지기 시작했다. 초기의 전동기는 영구자석의 인력과 척력을 이용하여 가동부는 회전시키지 않고 요동시키는 방식이었다. 1830년 대에는 오늘날의 직류전동기 형식이 전기자와 직류여자된 전자석을 사용하여 최초로 만들어졌으나 출력이 적고 연구 단계에 불과하였다. 이후 페라리스와 테슬라가 교류에서 만들어지는 회전자기장을 발견한 것을 계기로 각각 독자적으로 2상교류전동기를 발명하였다. 1889년 독일의 도브로월스키가 출력 100와트(W)의 3상교류전동기를 처음 만든 이래 3상교류전동기가 오늘날 교류전동기의 주류를 이루고 있다.

[그림 전동기]

자석(자기장) 속에 놓여 있는 도선에 전류가 흐르면 도선은 힘을 받아 움직인다. 이때 받는 힘의 방향은 플레밍의 왼손 법칙으로 알 수 있다. 자기장 속에 사각형 모양의 코일을 넣고 전류를 흐르게 하면 코일은 힘을 받아 회전하는데, 이것을 전동기(모터)라고 한다. 전동기의 회전력은 코일의 감은 수와 코일에 흐르는 전류의 세기에 비례한다. 전동기의 구조를 살펴보면, 코일이 감긴 회전자가 있으며, 회전자 밖으로 고정 자석(전자석), 회전자에 전류를 연결하는 브러시가 있다.

플레밍의 왼손법칙
전자기력의 방향을 따질 때, 플레밍의 왼손 법칙으로 방향을 설명할 수 있다. 세 번째 손가락을 전류의 방향으로, 두 번째 손가락을 자기장의 방향으로 가리키면, 엄지손가락의 방향이 전자기력의 방향이 된다. 여기서 각 손가락의 사이 각은 직각이어야 한다

참고 자료

없음