기능사필기 단상유도전동기

작성자 석진용 · 작성일 · 분류 기능사필기

선풍기 같은 단상 유도 전동기는 속도조절을 어떻게 하나요 자체에 인버터가 있나요

답변 1개

담당교수 ·

안녕하세요. 석진용님.

일반적으로 사용하는 선풍기에 인버터가 내장되어있는것은 아니고
기계적인 스위치(탭변환) 방식을 이용하여 제어를 하게 됩니다.
아래 있는 글은 네이버 지식인에서 발췌한 내용입니다.
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선풍기의 속도 변환 원리를 설명하기 전에
단상모터의 원리부터 설명하자면 단상모터는 주권선외에 하나의 보조권선이
있고 그 보조권선과 주권선간 콘덴서를 연결하므로 해서 위상차를
주고 그 위상차로 회전자에 회전자계를 공급하는 원리로 모터가 회전합니다.
회전자계란 아라고 원판에 자석을 근접시키고 그 자석을 돌리면 원판에
자계가 유도되어 원판이 자석과 함께 회전하게 되는데
이때의 자계를 회전자계라고 합니다. 하지만 모터를 돌리기 위해 자석을
손으로 돌릴수는 없는 노릇이니 전압에 위상차를 주어 회전자계를 발생하도록
하는것입니다.

당연한 얘기지만 기본적으로 선풍기가 단상으로 구동되는 원리는
위에 설명한 단상모터의 구동원리와 같고 그 돌아가는 회전속도는 주권선의
횟수를 바꿈에 따라 속도가 바뀌게 됩니다.
즉 1단 2단 3단 스위치를 누름에 따라 주권선에 나와 있는
탭을 바꿈에 의해 주권선의 권선 횟수가 바뀌고 속도가 제어 되는것입니다.
이것이 속도를 바꿀수 있는 가장 간단한 방법이지요.
선풍기도 볼륨처럼 안되는건 아닙니다.
단지 그렇게 만들면 회로가 복잡해지고
대충 두배 이상으로 원가가 높아지게 되기 때문입니다.

얼핏 생각하면 볼륨으로 돌리는것이 간단할것 같지만
그렇게 간단한것이 아닙니다.
그럴경우에는 DC모터를 사용하여 SCR이나 GTO로 펄스폭제어로 모터의
스피드를 연속적으로 조절하게 되는데 DC모터로 할경우 원가가
높아지게 됩니다.
AC모터를 그대로 쓴다면 AC서보 회로를 만들어 주어야 하는데
그러기 위해서는 일단 입력 전원을 DC로 만들고
TR같은 반도체로 그 DC의 크기를 제어하여 다시 AC로 만들어
모터에 공급해야 합니다.
정류회로-정전압회로-속도제어를 위한 반도체 제어회로
- 사인파발생-모터 드라이브..
회로가 아주 복잡해지고 반도체 부품도 비싸지며
부품에 열도 많이 나게 되어 그 부품에 크다란 방열판도 붙어야 합니다.
선풍기란 단지 시원한 바람을 내기 위해서인데 그렇게 원가를
많이 들여서 바람을 연속적으로 조절한다고 해서 더 시원해지는것은
아니기 때문에 선풍기는 스탭으로 속도가 조절되는것 입니다.
물론 연속적으로 속도가 변하게 하면 속도조절 선택의 폭이 넓어지고
좋긴 하지만 몇배로 비싸진 코스트에 상응하는 만큼의 장점은 될수가
없기 때문입니다.