유도전동기에서 슬립이 0이면 왜 토크가 발생하지 않나요?

Question

• 전기기기를 공부하다 보면 유도전동기는 슬립이 있어야 토크가 발생한다고 배우는데, 슬립이 0이면 왜 토크가 사라지는지 잘 이해되지 않습니다. 회전자가 이미 빠르게 돌고 있는데도 왜 힘이 없어지는지 궁금합니다. 또한 슬립이 커질수록 토크가 증가하는 구간도 있다고 하는데 왜 그런지도 알고 싶습니다. 슬립과 회전자 유도전류가 어떤 관계인지 실제 원리를 자세히 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

결론부터 말씀드리면 유도전동기는 회전자와 회전자계 사이에 속도 차이가 있어야 회전자 도체에 전압이 유도되고 전류가 흐를 수 있기 때문에 슬립이 반드시 필요합니다. 유도전동기는 고정자에서 회전하는 자기장을 만듭니다. 이 자기장이 회전자 도체를 지나가면서 유도기전력을 발생시키고, 그 결과 회전자 전류가 흐르게 됩니다.

그런데 만약 회전자가 회전자계와 완전히 같은 속도로 돌게 되면 상대속도가 0이 됩니다. 즉 회전자 입장에서는 자기장이 움직이지 않는 것처럼 보이게 됩니다.

자속 변화가 없으면 전압 유도가 일어나지 않습니다. 결국 회전자 전류도 흐르지 않고 토크도 발생하지 않게 됩니다. 이것이 슬립이 0일 때 토크가 없는 이유입니다.

반대로 슬립이 어느 정도 존재하면 상대속도가 생기고 회전자 전류가 유도됩니다. 이 전류와 회전자계 상호작용으로 토크가 발생합니다.

다만 슬립이 너무 커지면 회전자 손실과 발열이 증가할 수 있습니다. 결국 슬립은 단순 손실이 아니라 유도전동기가 회전력을 만들기 위한 필수 조건입니다

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

슬립이 0이면 회전자가 자기장이랑 같은 속도로 돌아서 자속을 못 끊으니까 유도전류가 안 흐르고 힘도 안 생기는 거여요. 슬립이 커지면 자기장을 끊는 속도가 빨라져 전류가 세지니 토크도 커지지만, 너무 커지면 리액턴스 때문에 오히려 효율이 떨어집니돠. 결국 적당한 미끄러짐이 있어야 전동기가 잘 돌아가는 법이에요.