직류전동기의 역기전력,속도,토크

오늘은 직류전동기의 역기전력, 속도, 토크에 대해 알아보겠습니다.

전동기의 특성상 그 역기전력, 속도, 토크등은 직접적으로 전동기의 상태를 알 수 있고 , 또 전동기를 연결하려고 하는 부하에 따라 중요한 특성이 되므로 중요하다고 생각합니다.

 

 

1) 직류전동기의 역기전력, 속도, 토크 

전동기에서 역기전력이 발생하는 이유부터 설명드리면, 직류전동기에서 전기자는 통전하는 도체 입니다. 평등자계 내에서 통전하는 도체는 회전하게 되고, 평등자계 내에서 회전하는 도체는 자속을 끊어 역기전력을 만듭니다. 

① 역기전력

역기전력 공식

P : 극수 

파이 : 자속[wb]

Z : 도체수가 되는데

a : 병렬 회로수 

 

일반적으로 P, Z, a 는 전동기를 만들때 부터 정해지는 상수라 K로 묶어서 "기계상수"로 표현합니다.

바꾸기도 힘들고 바꾸지도 않기 때문에 K로 묶는 것 입니다. 

그럼 역기전력 Eb , 보통 Er로 쓰기 때문에 Er로 쓰고

공식은 Er = KØN 으로 나타냅니다. 이공식에서 유추할 수 있는 것은 역기전력은 Ø가 클수록, N이 클수록 커진다는 것입니다.

 

 

 

 

② 반대로 속도 N의 공식은

N = Er / KØ 가 되겠습니다. 이 공식을 이용해서 직류전동기의 속도제어 방식을 유도하니 꼭  알아두셔야 됩니다.

이 속도공식에서 유추할 수 있는 것은 자속이 크면 속도가 줄어든다는 것이겠죠.

 

③ 토크공식은 

T = KØIa [Nm] 가 됩니다.

 

자세히 보면, 속도 N과 토크 T는 반비례의 관계가 있는 것을 알 수 있습니다.

자동차 운전을 할 때 처음에 시동을 걸고 운전을 하려고 할때는 보통 기어1단으로 놓게 되는데, 이때는 빠른 속도는 필요없고 토크가 중요합니다. 반대로 고속주행을 할 때에는 큰 토크는 필요없고 빠른 속도가 필요하죠

이렇게 생각하면 토크 T와 속도 N의 관계를 기억하는데 편하실 것 같습니다.

 

 

 

마지막으로 

 

오늘의 공식

 

역기전력 Er = KØN