전동기의 종류 및 특징 및 감속 기구

①유도 전동기(Induction Motor)

유도 전동기는 서로 독립된 2개의 권선이 있어 그 한 권선에서 전자유도 작용에 의하여 또 다른 한 권선에 에너지가 전달되어 회전하도록 한 전동기이다. 즉 1차 권선에 흐르는 전류에 의하여 발생한 회전자속이 2차 권선과 전자유도 작용을 일으켜 토오크가 발생하고 이 힘에 의하여 구동자가 회전하게 된다.유도 전동기의 실제 회전속도는 동기속도보다 작다. 이는 회전자가 동기속도보다 느리게 돌아야만 자속을 끊을 수 있으므로 유기전력이 발생, 회전자에 전류가 통해서 이 전류와 자계의 자속 사이에 토오크가 발생한다. 유도 전동기는 구조가 간단하고 따라서 가격이 저렴하다. 아울러 취급이 용이하며 부하가 변하더라도 속도의 변화가 적은 정속도 전동기이기 때문에 여러 가지 전동기 중에서 가장 많이 사용되고 있다.유동 전동기는 회전자의 종류에 따라 권선형과 농형(Squirrel Cage) 전동기로 구분된다.

 

②동기 전동기(Synchronous Motor)

동기 전동기(同期電動機)는 일반적으로 회전계자형이고 전기자의 권선은 고정자 측에 감고 회전자에는 계자극을 만들고, 이 계자권선 측에 스립링을 통해 전류를 공급하여 자극을 만든다. 자극수 P의 교류기에 전원주파수 f인 교류를 공급하면 회전자는 N=120·f·1/p(rpm)의 항상 같은 방향의 회전력이 생긴다. 동기 전동기는 항상 일정한 속도로 회전하는 대신에 기동시의 기동 토오크가 작은 단점이 있어 전동구동장치에의 적용은 곤란하다. 따라서 전동구동장치에는 권선형의 유도전동기와 같은 구조로의 동기 전동기, 즉 유도동기전동기가 널리 사용된다. 이 전동기는 운전중에 동기전동기의 특성인 역률을 임의로 조정할 수 있으며 기동입력 대비 기동 토오크와 입력 토오크가 큰 장점이 있다.

 

③직류 전동기

직류 전동기는 회전속도에 무관하게 일정한 토오크를 출력하며 속도조절이 용이하므로 속도제어용의 전동구동장치에 널리 사용된다.

 

〔감속기구〕

전동구동장치에서 사용하는 감속기구는 전동기의 출력회전수를 매우 큰 감속비율로 감속시킬 수 있는 웜기어(Worm Gear), 성형기어(Planetary Gear)를 주 감속기구로, 보조감속기구로서 스퍼어 기어(Spur Gear)를 조합하여 사용한다. 전동기의 회전속도는 전동기의 극수를 P라 하면 V=(120·f)/p로 되어 4극인 전동기의 경우 우리 나라의 전력공급원으로 설치될 경우 이론적으로 1천8백RPM이 된다. 그러나 밸브 조작에 필요한 회전수는 24~48RPM이면 되니까 감속기구의 감속비율은 1/75~1/37.5가 된다. 감속기구에서의 감속기어는 드라이브 슬리이브(Drive Sleeve)를 통하여 동력을 전달하며 햄머블로우(Hammer Blow)장치와 연결하게 함으로써 밸브의 개방초기(Unseating)시에 최대의 순간 토오크가 발생하도록 설계되어 있다.