모터의 회전 원리

2023.12.27

키 포인트

・모터의 회전 원리는 전류와 자계와 힘에 관한 법칙에 근거한다.

이번 편에서는 모터의 기초로서, 회전 원리에 대해 설명하겠습니다. 먼저, 기초가 되는 법칙에 대해 확인해 보겠습니다.

전류와 자계와 힘에 대하여

먼저, 전류와 자계와 힘에 관한 기초가 되는 법칙 등에 대해 복습하겠습니다. 평소에 자기 관련 부품을 사용하는 일이 적으면 잊어버리기 쉬운 내용입니다.

그림과 식을 사용하여 모터의 회전 원리에 대해 설명하겠습니다. 도선이 장방형 (長方形)인 경우, 전류에 작용하는 힘에 대해 생각해보겠습니다.
변 a, c 부분에 작용하는 힘 F는,

이 되며, 중심축을 축으로 한 토크가 발생합니다.
각도 θ만큼 회전한 상태의 경우, b, d에 직각으로 작용하는 힘은 sinθ 가 되므로, a부분의 토크 Ta는 하기 식과 같아집니다.

c부분도 동일하게 생각해보면, 전체의 2배가 되어, 하기 식을 통해 산출되는 토크가 발생합니다.

장방형의 면적은 S＝h・l이므로, 상기 식에 대입하면 하기 식과 같아집니다.

이 식은 장방형뿐만 아니라, 원형 등의 기타 일반적인 형태에서도 성립됩니다. 이러한 원리를 사용한 것이 모터입니다.

모터는 다양한 분야에서 다양한 어플리케이션에 사용되기 때문에 다양한 종류가 존재하며, 모터의 드라이브 (구동) 방법이나 제어 방법 역시 다양합니다. 본 핸드북은 모터의 기초부터 모터 드라이브의 개요에 대해 설명한 자료입니다.

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