문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 교류전동기 (문단 편집) ===== 장점 ===== * 구동이 쉽고 가격이 저렴하다. 유도전동기는 별다른 기교 없이 고정된 주파수를 가지는 상용전원을 그냥 직입하더라도 부하가 있든 없든 탈조 그런거 없이 어지간해서는 무난하게 회전력을 얻을 수 있다. 이는 유도전동기가 토크를 만드는 원리 상 전원의 주파수가 0만 아니라면 무조건 토크가 나오기 때문이다. 예외적으로 단상 유도전동기는 단독으로는 초기구동을 할 수 없는데 단상교류도 전류가 회전은 하지만 회전방향에 대한 정보가 없기 때문이다. 그래서 이를 보완하기 위한 약간의 기동회로를 더해줌으로써 마찬가지로 쉽게 구동시킬 수 있다. 덕분에 단순한 시스템이라면 값비싼 전용 모터드라이브를 사용하지 않아도 되고 쓰더라도 영구자석 전동기에 비해 센서 의존도가 낮으므로 시스템의 가격을 크게 낮출 수 있다. 또한 제조 시에도 공정이 훨씬 단순하고 네오디뮴+디스프로슘 등의 희토류가 사용되지 않아서 전동기 자체의 단가도 훨씬 저렴하다. 그냥 얇은 규소강판 잘라서 착착착 쌓아서 원통형으로 압착하고 다람쥐통 모양으로 슬롯 판 다음, 슬롯에 구리 바 끼우고 축 끼우면 끝. --참 쉽죠?-- * 튼튼하고 안전성이 우수하다. 전동기는 곧 발전기이기도 하다는 점을 생각해보자. 전동기를 움직이는 것도 일이지만, 긴급상황 시에 빠르고 안전하게 작동을 멈추는 것도 중요하므로 전동기의 기계적, 전기적 안전성을 따져보는 것도 무척 중요한 사항이다. 유도전동기는 기계적 관점에서 다른 전동기들보다 매우 견고하다. 왜냐하면 회전자에 영구자석을 붙인다던가 무슨 구멍을 왕창 뚫는다던가 그딴거 없이 그냥 쇳덩어리이거나 코일덩어리어도 되기 때문이다. 그래서 고속회전, 급제동, 급가속 등등 회전자에 큰 힘이 가해지는 상황에서도 내구력의 확보가 수월하고 고관성 전동기를 만드는데 유리하다. 또한 전기적 안정성도 매우 우수하다. 영구자석 전동기는 운전을 급히 멈추려 해도 회전자에 붙은 영구자석으로 인해 고정자에 유도기전력이 발생하므로 완전정지 전까지는 감전이나 누전 위험이 있으며, 경우에 따라 구동회로 파손까지 발생할 수 있다. 반면 유도전동기는 운전 중 뭔가 문제가 발생하더라도 구동원리 상 전원이 끊기면 회전자의 자화가 스스로 풀리므로 발전 같은걸 따질 필요 없이 어떤 상황에서도 안전하고 빠르게 운전을 중단시킬 수 있다. * 비교적 열에 강하고 고토크를 내기 좋다. 일반적인 유도전동기 제작에는 고온에 취약하고 영구적인 성능 감소를 일으킬 수 있는 [[자석]]이 사용되지 않으므로 코일만 버텨준다면 작동온도의 확보가 수월하고 과부하에 강하다. 단, 이는 열에 대한 전동기의 내구력이 우수하다는 뜻이지 열에 의해 성능의 변화가 없다는 의미로 이해해서는 안된다. 온도가 오를수록 성능이 점점 떨어지는 것은 유도전동기도 어쩔 수 없다. 비교적 고온을 잘 버틴다는 점은 같은 시간 내에 더 높은 전류를 버틸수 있다는 것을 의미하므로 아무래도 저속에서 토크 상한선을 더 높게 잡던지 고토크 유지 시간을 비교적 더 확보할 수 있다. 상용전원 조건으로는 기동전류와 최대속도 등의 제약이 있기 때문에 이런 특성을 적극적으로 활용하기는 어렵고, 모터드라이브 조건이라면 전동기 사이즈를 따져봐야겠지만 아무래도 영구자석 전동기들보다 과부하 토크를 빡세게 잡기 좋다. * 대형 시스템을 구성하기 용이하다. 단순한 구조와 우수한 전기적 기계적 특성이 결합되어 대량생산 시에도 일정한 성능의 확보가 수월하고, 대용량 전동기의 개발과 제조도 영구자석 전동기보다 더 쉽다. 거기에 열에 강하고 동작원리 상 까다롭게 자속각을 따지지 않아 병렬운전도 쉬워서 [[전기 기관차]], [[전기자동차]], [[엘리베이터]] 등 많은 분야에 유도전동기가 적용 되고 있다. 예를들어 철도나 엘리베이터에서는 1개의 인버터로 다수의 유도전동기를 동시에 구동하는 구성이 꽤 흔하다. 이렇게 하는 이유는 전동기와 인버터를 최대한 작게하여 차량 하부에 낮게 깔면 상부에 객실을 얹을 수 있으므로 구동차량도 객차로 쓸 수 있기 때문이다. 그런데 인버터는 보드 형상을 이리저리 바꾸고 분할해서 어떻게든 때려넣을 수 있지만 전동기는 어쩔 수 없이 원통 구조는 유지해야하므로 기계적인 측면에서 아무래도 차량 하부에 들어갈 정도로 소형화가 쉽지 않고, 크기가 커질수록 중량이 급격히 무거워지기 때문에 차량에 탑재하기에도 불리해진다. 이럴 때 쓰는 일반적인 해법은 비교적 작은 전동기 여러대를 병렬로 쓰는 것인데 문제는 전동기의 병렬운전 조건이 매우 까다롭다는 것이다. 예를들어 각 전동기의 성능과 제정수가 동일할 수 없으므로 전류가 한쪽으로 쏠린다던지, 내열성능이 부족해서 성능저하나 고장이 쉽게 나던지, 동기전동기처럼 각 전동기의 자속각을 고려한 맞춤 구동을 해줘야해서 애초에 병렬운전이 불가능하다던지 등등 전동기의 구조나 회로적인 문제로 인한 어려움이 따른다. 이런 문제는 보통 각 전동기를 개별로 맞춤 제어를 해주면 해결되지만 전동기 하나당 최소 6개 이상의 대전력 스위칭 소자가 필요하고 복잡한 제어회로와 소프트웨어가 추가되므로 결과적으로 각 전동기마다 전용 드라이브를 붙여주는 것과 같게 되며, 당연히 시스템이 복잡해져 부피가 커지며 단가가 크게 올라간다는 문제가 있다. 여기서 유도전동기의 장점이 크게 부각되는데 유도전동기는 동기전동기처럼 자속각을 따지지 않으므로 병렬접속이 전기적으로 전혀 문제가 되지 않는다. 또한 열과 과부하에 강해 약간의 성능불균형 정도는 깡패같은 내구력으로 무시할 수 있으며, 전동기 중 일부에 단선 등의 회로고장이 발생하더라도 이것이 시스템 전체를 무너뜨려 완전 제어불능이나 인버터 파손등의 심각한 사태로 이어지지 않게끔 Fail Safety[* 고장안전성. 시스템의 고장이 위험한 상황이나 2차사고를 초래하지 않고 안전하게 정지될 수 있으면 고장안정성이 있다고 한다. 예를들어 엘리베이터의 견인케이블이 끊어지면 곧 추락사고로 이어지게 될 것이다. 그래서 보통 자석브레이크 등으로 추락속도를 늦추거나 바닥에 완충기를 설치하여 적어도 치명적인 사망사고가 발생하지 않게끔 예방조치를 취하는데 이를 전문용어로 고장안전성을 보장한다고 한다.]를 보장하기도 상대적으로 수월하다. 그래서 저렴하고 안전하게 대출력 시스템을 구성하기가 매우 유리하다. * 토크가 부드럽다. 유도전동기는 동기전동기와는 달리 높은 주파수의 회전자계가 회전자를 계속 돌고 있기 때문에 고정자와 회전자의 형상으로 인한 코깅토크가 눈에 띄게 나타나지 않는다. 그래서 아주아주 일정한 토크가 필요하다면 고관성 유도전동기의 사용을 고려해 볼 수 있다. * 전자의존도가 낮다. 전자제어 전동기를 구현할 경우 보통 전동기의 회전축에 속도센서나 위치(=각도)센서를 설치한다. 당연히 전동기의 현재 회전속도가 얼마인지, 몇도로 돌아가있는지를 알아야 속도와 위치를 제어할 수 있기 때문이다. 그러나 이렇게 전동기에 설치하는 센서는 정밀도나 구성에 따라 단가가 비싸지는 경우가 많고 보통 전동기에서 발생하는 진동이나 케이지를 타고 흐르는 누설전류와 노이즈 등등의 각종 기계적, 전기적 충격을 고스란히 받게 되므로 시스템 전체의 내구력이 저하된다는 약점을 초래하게 된다. 특히 동기전동기는 구동원리 상 회전자의 각도에 맞춰서 교류전원을 투입해야 하기에 위치정보의 중요도가 매우 높아 직접적으로 위치제어를 사용하지 않는 솔루션이라 해도 위치센서의 설치해야만 하며 보통 위치센서가 속도센서보다 내구성이 부족하고 가격이 비싸므로 단가가 상승하기 쉽다. 반면에 유도전동기는 구동원리상 회전자 자속 자체가 전기자에서 유도되는 회전자계에 의해 생성되며 이 과정에서 계자자속의 위상이 전기자 회전자계를 스스로 쫓아가는 형세가 되기에 회전자의 절대위치가 무의미하다. 이 때문에 비교적 저가의 속도센서를 쓰거나 아예 센서를 생략하고 구동하기도 하며 이를 센서리스 제어라고 한다. 센서리스 제어는 전동기 전압방정식을 응용하여 회전자의 절대위치나 회전수를 추정하게끔 소프트웨어적으로 구현되는데 보통 회전수보다는 위치가 안정적으로 추정하기 어렵고 특별한 방법 없이는 극저속 조건에서 위치를 알아내는 것이 불가능하다. 또한 전동기 제정수의 변화에 민감해서 주변환경의 변화에 취약해진다는 단점도 있으나 어차피 제정수 튜닝은 유도전동기를 제어하는 과정에서 해야하는 일이고 회전수 정보는 오차나 잡음이 어느정도 있다해도 제어가 깨질 정도로 치명적인 경우는 드물다. 때문에 위치제어가 불필요한 솔루션에는 유도전동기 쪽이 센서리스를 채택하기 쉽고 그렇게 위치센서를 생략하여 단가를 절감하고 회로를 간단히 하기 용이하다.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기