장자석
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1. 개요
장자석은 전동기의 한 종류로, 전자석 또는 영구 자석을 사용하여 작동한다. 전자석 전동기는 직류 또는 교류 전류를 사용하여 자기장을 생성하며, 직류 정류자 전동기는 전류 조절을 통해 회전수를 제어하고 전동차에 사용된다. 영구 자석 전동기는 계자 코일이 없어 효율이 높고, 회전수 제어가 용이하여 크레인과 같은 정밀 제어 분야에 활용된다.
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전자석은 전류가 흐를 때 자기장을 생성하는 장치로, 1824년 윌리엄 스터전이 최초로 제작했으며, 전동기, 발전기 등 다양한 전기 기기에 사용된다. - 전자기학 - 전력
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절연체는 전기 전도성을 막아 전기의 흐름을 제어하고 안전을 확보하며, 밴드 이론에 따라 큰 띠틈을 가져 외부 전압이 띠틈을 넘어서면 절연 파괴가 발생하며, 유리에서 세라믹, 고분자 복합 재료 등으로 제작되어 전선, 케이블 등 다양한 분야에 사용된다.
장자석 | |
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자석 | |
종류 | 전기장치 |
용도 | 자기장을 만들어서 전기에너지와 상호작용하는 장치 |
상세 정보 | |
설명 | 장자석은 자기장을 발생시키는 데 사용되는 자석을 의미한다. 이것은 일반적으로 전동기나 발전기와 같은 전기 장비에 사용된다. |
2. 전동기의 분류
전동기는 크게 전자석을 사용하는 방식과 영구 자석을 사용하는 방식으로 나눌 수 있다.
2. 1. 전자석 전동기
전자석 전동기는 전류를 흘려 자기장을 생성하는 방식으로 작동한다. 직류 전동기와 교류 전동기로 나눌 수 있으며, 직류 전동기는 전류의 제곱에 비례하여 돌림힘(토크)이 증가하는 '직권 특성'을 가진다. 직류 정류자 전동기는 전류를 끊으면 관성으로 회전할 때 저항이 없어지는 장점이 있어, 한국의 전동차와 같이 속도 제어가 중요한 분야에 주로 사용된다. 동기 전동기는 전류 변화를 통해 일률을 조절할 수 있다.2. 2. 영구 자석 전동기
계자 코일이 없기 때문에 그 전기 저항에 의한 손실이 없어 효율이 높다. 장자석의 자기장이 일정하므로 분권 특성을 나타내어 회전수를 자유롭게 제어할 수 없다. 반대로 회전수를 일정하게 유지하기 쉬워 크레인 등의 전동기에 쓴다.3. 한국에서의 전동기 활용
일반적으로 전자석은 직류 전류에 연결하지만, 전동기로 사용하는 경우에는 교류에 연결하기도 한다.
직류 정류자 전동기의 경우, 돌림힘이 전류의 제곱에 비례해 증가하므로, 부하에 따라 전류를 흘려 회전수를 제어할 수 있다. 이를 '''직류 특성'''이라고 한다. 전동차는 전류를 끊어 관성으로 회전시키면 장자석의 자기력에 의한 저항이 없어지는 이점이 있어, 직류 정류자 전동기를 사용한다.
동기기는 전류를 변화시켜 일률을 조절할 수 있다. 계자 코일이 없기 때문에 그 전기 저항에 의한 손실이 없어 효율이 높다. 장자석의 자기장이 일정하므로 분권 특성을 나타내어 회전수를 자유롭게 제어할 수 없지만, 반대로 회전수를 일정하게 유지하기 쉬워 크레인 등의 전동기에 쓰인다.
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