모터의 구분 : 유도 모터와 동기 모터

모터의 구분 : 유도 모터와 동기 모터

 

 

안녕하세요. 스칸디대디 엔지니어입니다.

 

요즘 동기 릴럭턴스 모터에 대해서 관심을 두고 있습니다. 이 모터를 어떤 분야에 어떻게 사용할까 고민하고 있습니다. 그러던 중 동기 모터가 무엇인지에 대한 설명이 필요할 거 같아서 포스팅을 작성합니다.

모터를 구분하는 방법에는 여러 가지가 있는데 그 중에 작동 원리에 따라서 유도 모터와 동기 모터로 구분할 수 있습니다. 초보자도 이해할 수 있도록 두 모터의 작동 원리 와 특징을 설명해보고자 합니다.

 

 

1. 유도 모터(Induction Motor)

유도 모터는 간단히 말해 "스스로 전기를 만들어 움직이는 모터"입니다. 이 모터의 핵심 원리는 '전자기 유도 현상'입니다.

고정자(스테이터, Stator)에 교류 전류를 흘리면 자기장이 생성됩니다. 이 자기장이 회전자(로터, Rotor)에 유도 전류를 발생시키고, 유도 전류로 인해 로터가 회전합니다.

유도 모터의 가장 큰 특징은 슬립이라는 개념입니다. 슬립은 고정자의 자기장 속도와 로터의 실제 회전 속도 간의 차이를 말하는데, 이 차이가 있어야 모터가 작동할 수 있습니다. 슬립이 없으면 유도 전류가 발생하지 않기 때문에, 유도 모터는 항상 동기 속도보다 약간 느리게 회전합니다. 

 

유도 모터는 두가지 주요 유형으로 나눌 수 있습니다.

1) 단상 유도 모터 : 주로 가정용 소형 기기에 사용되며, 구조가 단순하고 가격이 저렴합니다.

2) 삼상 유도 모터 : 공업용으로 사용되며, 큰 출력과 정부에서 규제하는 효율 등급을 제공합니다.

 

구조가 단순하고 내구성이 좋아 유지보수가 적게 필요하기 때문에 공장 기계, 펌프, 팬 등 다양한 산업용 장비에서 널리 사용됩니다.

 

유도 모터 작동 원리(출처. wikipedia)

 

2. 동기 모터(Synchronous Motor)

동기 모터는 "정확한 속도로 도는 모터"라고 할 수 있습니다. 이 모터는 이름 그대로 회전자(로터, Rotor)가 고정자 자기장의 회전 속도와 '동기화'되어 돌아갑니다. 동기화를 유지하기 위해 다음 중 하나가 필요합니다.

- 외부 전원 공급 : 회전자에 직접 전류를 공급하여 자기장을 생성

- 영구자석 : 로터 자체가 자기장을 가지고 있음.

 

동기 모터는 슬립이 없기 때문에 매우 정밀한 속도 제어가 가능합니다. 효율이 높고 정확도가 중요한 작업에 적합하며, 주로 발전기, 정밀 공작 기계, 대형 압축기 등에 사용됩니다. 또한 우리가 사용하는 건전지를 넣어서 작동하는 쿼츠(Quartz) 시계에도 동기 모터가 들어가서 사용됩니다.

 

※ 동기화(Synchronous, 同期化) : 사전적인 의미로는 작업들 사이의 수행 시기를 맞추는 것. 사건이 동시에 일어나거나, 일정한 간격을 두고 일어나도록 시간의 간격을 조정하는 것을 이른다는 뜻으로 모터에서는 고정자 자기장 속도와 회전자의 속도가 같다는 의미입니다.

 

 

3. 유도 모터와 동기 모터의 차이점

유도 모터와 동기 모터는 서로 다른 원리로 작동하지만, 각각의 장점이 있어 다양한 용도로 활용됩니다. 아래 표는 두 모터를 쉽게 비교할 수 있도록 정리한 것입니다.

구분	유도 모터	동기 모터
작동 원리	자기장에 의한 전류 유도	로터와 자기장이 동기화
회전 속도	슬립 발생 (동기 속도보다 느림)	동기 속도와 동일
구조	단순, 유지보수 적음	복잡, 외부 전원 또는 자석 필요
효율	일반적으로 낮음	높음
역률 제어	불가능	가능
용도	공장 기계, 팬, 펌프	발전기, 정밀 기계

 

좌. 동기모터, 우. 유도 모터

 

4. 결론

모터의 작동 원리에 따른 구분으로 따라 유도 모터와 동기 모터에 대해서 간략하게 정리했습니다. 이 두 모터는 각자 강점이 뚜렷한 전기 모터입니다. 유도 모터는 구조가 단순하고 내구성이 강해 일상적인 산업 환경에서 유용하여 산업 각 분야에서 널리 사용되고 있고, 동기 모터는 효율과 정밀도가 중요한 작업에 적합합니다.

 

다음 포스팅에서는 서두에서 언급한 동기 릴럭턴스 모터에 대해서 작성해보도록 하겠습니다.