직선형 유도전동기 단부효과

직선형 유도전동기의 정의

직선형 유도전동기는 회전형 유도전동기를 평면으로 펼친 전동기다.

교류 비동기 전동기로서 자계가 직선 방향으로 움직이며 추력을 만든다.

1차측의 이동 자계가 2차측 도체에 와전류를 유도하여 추력이 생긴다.

구조와 추력 발생 원리

구조는 1차측, 공극, 2차측 세 부분으로 이루어진다.

1차측 3상 권선이 이동 자계를 만들고, 이 자계가 2차 알루미늄 판에 와전류를 유도한다.

와전류와 자계의 상호작용으로 직선 방향 추력이 생긴다.

가동체는 자계 속도보다 느리게 움직이며 슬립이 생긴다.

동기속도와 슬립

동기속도는 극간격과 주파수로 정해진다.

동기속도는 v_s = 2τf 로 구한다. τ는 극간격, f는 전원 주파수다.

슬립은 동기속도와 가동체 속도 차이를 동기속도로 나눈 값이다.

극간격 0.1m, 주파수 60Hz를 식에 대입해 동기속도를 구해 보자.

단부효과의 원인과 영향

단부효과는 1차 철심의 끝에서 자속이 공기 중으로 빠져나가 생긴다.

그 결과 2차 도체에 충분한 와전류가 생기지 않아 추력이 줄고 손실이 늘어난다.

짧은 1차형은 저슬립 구간에서 추력이 줄고, 짧은 2차형은 회전기와 비슷하다.

단부효과는 회전기에는 없고 선형기에만 생긴다는 점을 먼저 밝힌다.

직선형은 단부 손실이 커서 무부하 운전이 어렵다.

정리와 시험 포인트

단부효과는 자속이 1차 철심 끝에서 빠져나가 생기는 추력과 효율 저하다.

보상 방법은 더미 코일 설치, 2차측 도체판 연장, 제어 보상이다.

시험에서는 원인, 저슬립 추력 저하, 무부하 운전 불가를 확인한다.

짧은 1차형과 짧은 2차형의 차이를 함께 쓰면 좋은 답안이 된다.