직류 전동기의 출력 (원리,회전력,토크 산출식)

 

직류 전동기의 출력

직류 전동기(DC Motor)는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치입니다. 이 원리는 전자기 유도와 로렌츠 힘의 법칙에 기초하고 있습니다.

 

1. 기본 원리:
   • 전기 에너지가 전기자를 통해 흐르면 전자기력이 발생합니다.
   • 전기자에 흐르는 전류와 계자 권선에 의해 생성된 자기장이 상호작용하여 전기자를 회전시키는 힘, 즉 회전력이 발생합니다.
2. 구성 요소:
   • 전기자(Armature): 전동기의 회전 부분으로, 코일이 감겨 있습니다.
   • 계자(Fields): 자속을 생성하는 자석 또는 전자석입니다.
   • 정류자(Commutator): 전기자의 전류 방향을 바꾸어 전기자의 회전이 지속되도록 합니다.
   • 브러시(Brushes): 정류자와 외부 전원 사이의 전기적 접촉을 유지합니다.

 

 

회전력 (Torque)

회전력, 즉 토크는 직류 전동기의 출력의 중요한 부분입니다. 토크는 전동기의 회전력을 의미하며, 이는 전기자의 전류와 계자 자기장 간의 상호작용으로 발생합니다.

1. 토크 발생 원리:
   • 전기자 권선에 전류가 흐르면 권선 주위에 자기장이 형성됩니다.
   • 이 자기장이 계자 자기장과 상호작용하여 로렌츠 힘을 발생시키고, 이는 전기자를 회전시키는 토크로 나타납니다.

 

 

전동기의 토크 산출식 (출력일 때)

직류 전동기의 토크는 다음과 같은 식으로 산출할 수 있습니다.

 

 

 

 

예시문제