안녕하세요 뭔가 이해가 안되는게 있어 질문올립니다.

① 직류전동기의 출력(부하)에 왜 역기전력 E를 갖다 붙인 것인지 궁금합니다.

② 그리고 아래 글을 근거하여 E(역기전력) 보다는 V'(부하에 걸리는 전압)라고 기호하는 것이 더 어울리다고 생각합니다. 

역기전력은 '전동기가 힘을 받아 회전하는 경우, 그 힘에 의하여 발전기와 같은 기전력을 발생하는데..

이 때 발생하는 기전력은 모터에 입력되는 전압에 반대되는 방향으로 발생한다'라고 알고 있습니다.

이뿐만 아니라 운전 중일 때의 역기전력은 전동기에 흐르는 전류를 제한해 주는 역할을 하므로, 안전을 위한 필요한 요소이기도 하구요

발전기의 입력과 출력, 전동기의 입력은 모두 그곳에서의 전압입니다.

하필, 유독 위에 언급한 것을 제외한 전동기의 출력은 왜 역기전력이라고 가르치고 있죠?? 

역기전력은 입력전압의 방해요소, 안전요소로 작용할 뿐 그곳만의 전압은 아니지 않습니까?

따라서 전동기의 출력[V(입력전압) - E(역기전력) = V'(부하에 걸리는 전압)] 

그곳만의 전압 V' 또는 좀더 어울리는 기호하는게 더 어울리다고 생각듭니다 

③ 또 제가 알고 있는 역기전력 개념과 특성을 이렇게 이해하고 있는데 맞는지 부탁드려요

제가 알고있는 역기전력을 비유하자면

[앞으로 빠르게 달리고 있는 자동차, 자동차를 이끌게 하는 힘(입력전압), 공기저항(역기전력)]

이렇게 개념을 이해하고 있습니다.

또 역기전력은 전동기의 회전속도에 따라 증가하게 되고, 매우 빠른 속도로 회전할 경우 역기전력과 전동기의 입력전압이 같아져 전류가 매우 작아지는 현상이 발생.

전동기에 흐르는 전류가 작아지면 고정자의 자속↓ 토크↓.  결국 전동기를 가속하는데 한계가 발생하여 속도에 한계가 발생하게 된다고 알고있습니다.

전동기 가속 한계점을 지수 100으로 표현한다면 아래 사진과 같이 이해하고 있습니다

 ①②③ 번호 순서에 맞게 답변해 주시면 감사하겠습니다.

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  담당교수 2022-03-17 11:05:40

  안녕하세요? 답변드립니다.

  
  

  1) 전동기의 회전 원리는 플레밍의 왼손 법칙이 맞습니다. 하지만, 전동기는 플레밍의 오른손법칙과 왼손법칙이 같이 작용합니다. 즉, 회전과 발전을 같이합니다. 전원을 인가해주면 전류가 흐를 것이며, 그 전류에 의해 전동기는 회전을 하게 될 것입니다.(F=I x Bl에 의해서)  회전하는 순간 속도(v)가생기고 기존의 자기장과 도선이 만나서 유기기전력이 발생하게됩니다.(e=v X Bl) 이때, 유기기전력에 의해 전류가 발생하는데 그 전류가 실제 전동기에 가해준 전류와 방향이 다르기 때문에 "역"기전력이라고 부르는 것 입니다.

  
  

  2)3)

  실제 회전을 하지 않는다면(=역기전력이 존재하지 않는다면) 직류에서 코일은 단락이 되게 됩니다. 따라서 매우 큰 전류가 흐르게 되는데, 회전을 함으로써 역기전력이 발생을 해서 전원전압에 의한 전류를 줄여주기 때문에 안전한 운전이 가능합니다.

  
  

  만약 큰 부하가 걸리게 된다면, 처음에 전동기의 속도가 줄어듭니다.  그렇게 되면 e=v x Bl의 공식에 의해서 v가 감소하였으므로 역기전력 e가 감소합니다. 그러면 F=I x B 에서 전기자 전류 I가 증가하게됩니다.(역기전력이 감소하였으므로 방해하는 전류성분이 줄어들어기 때문) 그렇게 되면 회전하는 힘이 다시 커지게 되고, 힘이 커지니 속도도 다시 커져서 기존의 속도를 유지할 수가 있습니다.

  
  

   만약 작은 부하가 걸리게 된다면, 처음에 전동기의 속도가 증가합니다.  그렇게 되면 e=v x Bl의 공식에 의해서 v가 증가하였으므로 역기전력 e가 증가합니다. 그러면 F=I x B 에서 전기자 전류 I가 감소하게됩니다.(역기전력이 증가하였으므로 방해하는 전류성분이 늘어났기 때문) 그렇게 되면 회전하는 힘이 작아지게되고, 힘이 작아지니 속도도 다시 작아져서 기존의 속도를 유지할 수가 있습니다.