1. 모터 (Motor) / 액츄에이터 (Actuator) / 구동기 (Driver, 驅動機)
ㅇ 회전 운동 또는 직진 운동을 일으키는 동력 발생 장치
2. 사용 에너지 종류에 따른, 모터(구동기)의 대분류
ㅇ 유압식(Hydraulic Motor) (유체에너지 → 기계에너지)
- 고압 유체를 제어하여 매우 큰 힘을 발생시킴
- 구성 : 펌프(고압 유체 발생), 밸브(유속,압력 제어), 배분계(호스,파이프 등),
구동기(실린더)
ㅇ 공압식(Pneumatic Motor) (유체에너지 → 기계에너지)
- 압축 공기로 운동 생성
. 주로, 선형적 직진 운동을 하는 구동장치를 일컬음
ㅇ 전동식 : 전동기(Electric Motor) (전기에너지 → 기계에너지)
- 전기에너지를 역학적에너지로 바꾸어주는 장치
. 자기장 안에 놓인 전류가 흐르는 도체에 작용하는 힘을 이용
.. 강한 자속 하에 내부 권선에 흘린 전류와의 상호작용으로 토크(회전력)가 발생됨
3. 전동기 / 전기 모터 (Electric Motor)의 작동 원리
ㅇ 전류가 흐르는 도체가, 자기장 내에서 힘을 받아, 회전하는 원리를 이용
- 이 힘은 전자기 유도에 의해 발생하며,
- 그 힘의 크기는 도선의 전류와 자기장의 세기에 직접적으로 비례하며,
- 도체가 자기장에 수직으로 놓여 있을 때 가장 크게 작용
4. 전동기 / 전기 모터 (Electric Motor)의 구분 : 구동 방식(DC/AC)에 따른 분류 관점
ㅇ DC 모터 (직류 전동기) : 직류 구동 ☞ 직류 전동기 구분 참조
- (브러시 유무에 따른 구분)
. 브러시 모터
.. 권선형 모터 (Wound Field)
.. 영구자석형 모터 (Permanent Magnet)
. 브러시리시 모터 (Brushless DC Motor : BLDC 모터)
.. 기계적인 브러시,정류자 대신에, 반도체 트랜지스터 전자회로를 사용 (하드디스크 등)
- (여자 방식별 구분)
. 자 여자식
.. 분권 전동기
.. 직권 전동기
.. 복권 전동기
. 타 여자식 : 주로, 영구자석 고정자 타입
* 직류 전동기 특징
. 속도 제어가 유연한/용이한 편임
. 대부분의 직류 전동기가 복잡,고비용,유지보수 많이 필요
ㅇ AC 모터 (교류 전동기) : 교류 구동, 회전 자계 이용
- 유도 모터(Induction Motor) : 회전 자속과 유도 자속과의 상호 작용에 의해 토크 발생
. 단상 유도 전동기
. 3상 유도 전동기
- 동기 모터(Synchronous Motor) : 회전 자계 속도 및 전동기 속도가 동일
. 고정자 : 전류 공급
. 회전자 : 영구 자석 사용
* 교류 전동기 특징
. 전에는, 토크 및 속도 제어가 어려웠으나,
. 지금은, 전력전자 기술 발달로 직류 전동기를 대체해감
ㅇ 유니버셜 모터 (Universal Motor) : 직류,교류 모두 사용 가능
- 한편, 유니버셜 명칭이, 직류,교류 모두 사용 가능함에 유래
- 주로, 단상 교류 구동 방식으로 많이 사용
- 브러시 및 정류자를 갖음
- 유도 모터 보다 고속으로 구동 가능
- 주요 용도 : 진공청소기, 휴대용 공구(드릴 등), 주방용품 등
5. 전동기 / 전기 모터 (Electric Motor)의 구분 : 제어 필요 여부에 따른 분류 관점
※ 직류 전동기의 일종으로써, 제어를 필요로 하는 모터류
ㅇ 서보 모터
- 명령에 따라 정확한 위치 및 속도를 맞추어가는 궤환시스템을 갖춘 모터
ㅇ 브러시리시 모터 (Brushless DC Motor : BLDC 모터)
- 기계적인 브러시,정류자 대신에, 전력전자 소자 사용
ㅇ 스텝 모터(Step Motor), 스텝핑 모터 (Stepping Motor)
- 서보 모터 처럼 복잡한 제어 없이도 손쉽게 속도 제어 가능
. 폐회로 제어가 아닌 개회로 제어
- 브러시 없는 모터 중의 하나, 모든 권선이 고정자에 감겨져 있음, 회전자는 영구자석으로 됨
- 구동 회로에 펄스를 하나씩 주면서, 세밀하게 일정 각도 단위로 움직이게 함
- 자극의 흡인을 반도체로 절체하면서, 회전 토크를 얻어냄
6. 전동기 / 모터 (Electric Motor) 구분 : 동작 방향에 따른 분류 관점
ㅇ 회전형 모터 (Rotary Motor)
ㅇ 직선형 모터 (Linear Motor, 리니어 모터)
- 회전운동이 아닌 직선운동으로 직접 구동되는 모터의 총칭
- 동작 원리는, 평평하게 펼쳐진 회전형 모터와 같음
- 연이은 전자석의 흡인,반발력을 이용하여, 직선 이동하게 함
. 회전 운동력이 아닌 직선 방향으로 미는 힘인 추진력을 이용함
- 특징
. 보수 용이, 구조 간단, 신뢰성 좋음
. 기어,벨트 등 동력 변환 기구 필요 없이, 직접 직선 운동 얻어짐
. 원심력에 의한 가속 제한 없이, 고속 운전 가능 (단, 저속 운전 어려움)
. 회전형에 비해,
.. 부하 관성의 영향이 큼
.. 공극 크기가 작은 편임
.. 역률, 효율 낮음
7. 전기 모터의 구동, 부하, 제어
※ ☞ 전동기 제어 참조
- 전동기의 속도, 토크 및 위치를 조절하기 위한 기술과 방법