전기 모터에서 커뮤테이터란 무엇인가요?

🚗 전기 모터의 종류

그림 1. 전기 모터의 종류들

전기 모터는 전기 에너지를 기계적 운동으로 변환하는 장치입니다. 주요 유형은 세 가지입니다:

• 직류 모터(DC): 커뮤테이터를 사용하여 전류 방향을 전환하며 일방향 회전을 유지합니다.
• 교류 모터(AC): 교류로 구동되며 기계적 전환이 필요 없습니다.
• 브러시리스 직류 모터(BLDC): 센서를 사용한 전자식 커뮤테이션을 사용하며 기계식 커뮤테이터가 없습니다.
• 동기 모터: AC 모터의 한 종류입니다.
• 비동기 모터: 교류 모터의 한 종류입니다.
• 브러시가 있는 직류 모터 (BDC): 직류 모터의 한 종류입니다.
  

👉 본 문서는 커뮤테이터가 작동에 중요한 역할을 하는 직류 모터에 초점을 맞추고 있습니다.

⚙️ 커뮤테이터는 어떻게 작동하나요?

그림. 2 자석장에서의 토크

전기 모터의 토크는 코일의 각도에 따라 변합니다 (cos α). 따라서 코일이 정자(定子)의 자기장과 수직인 경우, 토크가 발생하지 않습니다. 이것이 바로 직류(DC) 모터에서 다수의 코일을 사용하는 이유입니다.
이미지 출처: 조지아 주립 대학교

커뮤테이터는 DC 모터의 회전자(또는 암추어)에 부착된 분리된 구리 링입니다. 이는 전류를 회전자로 전달하는 카본 브러시와 함께 작동합니다.

작동 원리는:

1. 코일에 전류가 흐르면 자기장 내에서 토크(회전력)가 생성됩니다.
2. 코일이 회전할 때, 전류의 방향이 바뀌지 않으면 전자기력의 방향이 바뀌어 모터가 멈추거나 반대 방향으로 회전하게 됩니다.
3.커머터 는 회전 180° 마다 자동 으로 전류 방향 을 전환 하여 모트를 같은 방향으로 유지 합니다.

잠시 후, 전자기장이 어떤 방향으로 향하는지 제어하기 위해 전자기기가 스핀을 켜고 끄는 것입니다.

dC 모터의 핵심 부품

사진 3 DC 모터의 기본 구조

이미지 크레딧: electrical4u.com

🧠 핵심 통찰: 커뮤테이터와 브러시는 전자기력이 항상 같은 방향을 가리키도록 보장하는 접촉 시스템을 형성하여 원활한 회전을 가능하게 합니다.

🔌 커뮤테이터의 역할은 무엇인가요?

• 💡 단방향 회전 유지: 모터가 매 180° 회전마다 멈추거나 반대 방향으로 돌지 않도록 합니다.
  
• 🔁 코일 전류 반전: 적절한 순간에 극성을 전환합니다.
  
• 🔥 전자기적 극성 제어: 암처 windings으로 들어오고 나가는 전기의 적절한 흐름을 보장합니다.

📷 시각적 팁: 코म유테이터를 반 회전마다 전류 방향을 바꾸는 타이머 스위치로 생각하세요. 이로 인해 지속적인 움직임이 유지됩니다.

📈 코م유테이터가 중요한 이유는?

• ✅ 지속적인 회전을 가능하게 함: 이를 없으면 모터가 앞뒤로 진동할 것입니다.
  
• ⚙️ 일정한 토크 출력을 유지함: 회전 방향과 암추어의 힘을 일치시킵니다.
  
• 단전 및 불꽃을 방지합니다: 중립 구역 덕분에 유도 전압이 0입니다.
  
• 효율성 향상: 현대 전동기 는 고품질 의 구리 부분 (과 약간의 은) 과 탄소 브러쉬 를 사용 하여 내구성 과 낮은 마찰 을 가한다.

요약

전동기는 DC 모터의 중요한 부분으로 armature 내에서 전류 방향을 전환하여 원활하고 지속적인 회전을 허용합니다.