직류전동기의원리

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직류전동기의원리
1. 직류전동기의 원리

전동기라는 것은 전기적 에너지를 자기적 에너지로 변환하는 장치를 말하는 것으로서, 그 구조는 발전기와 다름이 없다. 즉, 발전기가 에너지전환작용에 있어서 그와는 반대작용을 할 때 그것을 전동기라고 한다.
지금 자속밀도가 B[Wb/㎡]인 평등자계 내에 놓여 있는 도체의 길이가 l[m]일 때 이에 외부로부터 E[V]의 전압을 가하여 I[A]의 전류를 흘렸다고 하면 도체마다
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의 힘이 작용하여 운동을 시작할 것이다. 이 힘과 도체에 가해진 기계적 부하가 평형을 이루어 그 속도가 v[m/sec]가 되었다고 하면 이번에는 발전기작용을 하게 되어 이 도체에는
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의 기전력이 유기된다. 이 기전력은 외부에서 가한 기전력과는 방향이 반대이고 크기는 같은 것이다. 이 경우에 이 도체가 f[N]의 힘으로 v[m/sec]의 속도로 계속 운전하게 하려면 위의 역기전력 E[V]에 이겨 I[A]를 계속적으로 흐를 수 있도록 외부에서 단위시간에 EI[J]의 전기에너지를 계속적으로 가해야 한다. 이것을 W[W]라고 하면
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즉, 외부에서 공급된 전기에너지는 완전히 기계적 에너지로 변환된 것으로서 전동기가 된 것이다.
지금 한 전동기의 전기자 지름을 D[m], 전도체수를 N, 를 라고 하면 한 개의 도체에 작용하는 회전력 [N․m]는
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전도체 중 극호하에 있는 것만이 회전력을 발생하니까 전회전력 T[N․m]는
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매극당 자속을 [Wb], 자극수를 P라고 하면

전기자 전전류를 , 전기자병렬회수의 수를 a라고 하면 이므로
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여기서

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공학, 기술