4.6 요약

다상 유도기에서는 슬립 주파수의 전류가 회전자 권선에 유기되어 흐릅니다. 이 전류는 회전자계와 회전자의 상호 교차 작용에 의해서 발생합니다. 결과적으로 이 유도된 전류가 발생하는 자계가 회전자계와 같이 토크를 발생합니다. 물론 회전자의 전류가 회전자계와 작용하여 토크를 발생한다고 해석하여도 무방하며 앞에서는 후자의 방식으로 해석을 하였습니다. 전동기의 부하가 증가하면 회전속도가 감소하고, 슬립이 커지고 유기 전류가 증가하여 높은 토크가 발생합니다.

다상 유도기에서 자속과 기자력등의 관계를 유심히 살펴보면 결과적으로 유도기는 변압기의 일반화된 형태라는 사실을 발견할 수 있습니다. 유도기에서 동기속도로 회전하고 있는 공극상의 자속의 파형은 변압기에서의 상호자속과도 같은 역할을 합니다. 자속의 변화는 회전자가 동기속도로 운전할 때를 빼고는 회전자의 권선에 슬립 주파수에 해당하는 전압을 유기합니다. 그러므로 유도기는 전압을 바꿀뿐 아니라 주파수도 바꾸는 역할을 합니다. 고정자의 입장에서 보았을 때 모든 회전자의 전기 자기적인 현상은 고정자 주파수로 해석합니다. 회전자의 기자력은 마치 변압기에서 2 차측의 전류가 1 차측의 전류에 대하여 해석되는 것과 유사합니다.

이러한 방법으로 유도기에서 등가회로를 해석할 때 포화현상은 동기기에 비해서 덜 중요하게 취급됩니다. 왜냐하면 변압기에서는 자화에 의해서 발생하는 영향보다는 누설 자속에의해서 나타나는 영향을 훨씬 크기 때문입니다. 물론 자기포화와 누설 리액턴스에 의한 영향은 모두 고려해야할 중요한 요소입니다.

유도전동기의 적용에서 중요한 점은 회전자의 저항을 조절함으로서 최대 토크가 발생하는 슬립의 값을 조절할 수 있다는 사실입니다. 높은 회전자 저항은 기동에서는 좋은 효과를 주지만 운전 효율은 떨어지게 됩니다. 낮은 저항은 기동특성이 나쁜점이 있습니다. 그러므로 농형 유도기는 두 가지 요소를 절충하여 설계합니다.

기본적으로 일정한 토크를 필요로하고 기동시에도 큰 기동토크를 요구하지 않는다면, 유도기를 당할 전동기는 없습니다. 왜냐하면 내구성이 좋고, 간단하며, 가격이 낮기 때문입니다. 단점은 유도기는 매우 낮은 역률에서 운전한다는 사실입니다. 낮은 역률은 모든 여자가 교류 전원으로부터 지상 무효 전력으로 공급받기 때문입니다. 50 마력 이하의 용량으로 500[rpm] 이하의 속도를 내는 경우나 500 마력 이상에서 500 - 900[rpm] 의 속도를 내는 경우에는 오히려 동기 전동기가 가격이 낮을 수도 있습니다.

반도체 소자의 발달로 주파수 변환방식을 이용한 전동기 속도제어가 일반화되어 유도기는 예전에는 직류 전동기만이 단독으로 사용되던 영역에서도 자연스럽게 사용되기 시작했습니다. 유도기의 장점을 이용할 수 있게되었지만, 주파수 제어를 위한 반도체 제어회로를 이용해야하므로 제어기의 값이 차지하는 비중이 직류기에 비하여 더욱 커지고 회로의 구조는 훨씬 복잡해졌습니다.