모터는 어떻게 회전하나요?
1) 모터 회전은 자석과 자기력에 의존합니다.
회전축이 있는 영구자석을 중심으로 ①자석이 회전하여(회전자계를 발생), ②N극과 S극이 서로 끌어당기고 같은 극은 서로 밀어내는 원리에 따라, ③회전하는 자석 샤프트가 회전하게 됩니다.
이것이 모터 회전의 기본 원리입니다.
전선에 전류가 흐르면 그 주위에 회전 자기장(자기력)이 발생하여 자석이 회전하게 됩니다. 이는 실제로 동일한 작동 상태입니다.
또한, 전선을 코일로 감으면 자력이 합성되어 큰 자속(자속)을 형성하여 N극과 S극이 생성됩니다.
또한 코일선에 철심을 삽입하면 자력선이 통과하기 쉬워져 더 강한 자력을 발생시킬 수 있다.
2) 실제 회전하는 모터
여기서는 실제 모터를 회전시키는 방법으로 3상 교류와 코일을 이용하여 회전자계를 생성하는 방법을 소개한다.
(3상교류는 위상간격이 120도인 교류신호이다.)
위 ① 상태의 합성 자기장은 다음 그림 ①에 해당합니다.
위 ② 상태의 합성 자기장은 다음 그림 ②에 해당합니다.
위 ③ 상태의 합성 자기장은 다음 그림 ③에 해당합니다.
위에서 언급한 바와 같이 코어에 감겨진 코일은 3상으로 나누어져 있으며 U상 코일, V상 코일, W상 코일이 120도 간격으로 배열되어 있다. 전압이 높은 코일은 N극을 생성하고, 전압이 낮은 코일은 S극을 생성합니다.
사인파에 따라 각 위상이 바뀌므로 각 코일에서 발생하는 극성(N극, S극)과 자기장(자기력)이 달라집니다.
이때 N극을 단독으로 발생시키는 코일을 보면 U상 코일 → V상 코일 → W상 코일 → U상 코일의 순서로 바뀌면서 회전하게 된다.
