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전동기(전기모터)의 종류와 기능

1. 전동기란?(1)전동기의 정의및 특징전동기란 전류가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 기계적인 일로 바꾸는 장치이다. 대부분의 전동기는 회전운동의 동력을 만들지만 직선운동을 생산하기도 한다.이 전동기를 모터라고도 하는데 모터에 전원을 넣으면 전기 작용에서 발생되는 회전력을 꺼내어 다른 기계에 벨트 또는 기어를 연결하여 힘을 전달 시켜 그 기기의 원동력이 되는 기기의 심장같은 중요한 역할을 한다.전동기의 특징은 전기를 연결하면 회전 운전하여 쉽게 동력을 얻을 수 있으며, 가정용 기 기나, 산업용 기기, 생산라인의 자동화 등 다양한 용도로 사용 가능하다는 것이다.직류전동기와 교류전동기 모두 동일한 원리로 동작한다. 전류가 흐르는 도체를 자기장 속 에 놓으면 자기장의 방향에 수직한 방향으로 전자기적인 힘(로렌츠 힘)이 발생한다. 전동 기 내부에 자석을 놓아 자기장을 만들고, 축에 연결된 도선에 전류를 흘리면 전자력이 발 생하여 플레밍의 왼손법칙에 의해 회전하게 되어 동력을 창출한다.우리 생활에서 쓰이는 많은 가전제품들은 이런 직류 전동기나 교류전동기를 이용한다. 이 전동기에는 여러 종류가 있으며, 각 가전제품들에 맞는 전동기를 사용하여 가전제품을 동 작 시킨다.(2)전동기의 일반적인 구성그림. 전동기 구조1. ① HOUSING(FRONT), ③ HOUSING(PAINTING)- HOUSING 또는 FRAME, BRACKET라고 하며 이것은 MOTOR의 외관을 이루는 것이 며 미적인 형상, 구조, 정밀가공성이 우수하여야 하며, STATOR내경에 위치한 ROTOR를 정 중앙에 오도록 하여 AIR GAP 편심이 되지 않도록하여 MOTOR 성능이 유지되는 중 요한 부품- 재질은 ALUMINUM DIECASTING과 철판 DRAWING등이 있다.2. ② STATOR- 고정자라고 하며, 그 역할은 자석이므로 자속이 통하기 쉬운 철심과 전자석을 만들기 위 하여 통전용 권선(COIL WINDING)이 있어야 한다3. ④ ROTOR ⑤ SHAFT- 회전자라 하며, 고정자에서 받은 전기에너지를 기계적 에너지로 바꾸고 이것을 축 (SHAFT)으로부터 외부로 전달하는 MOTOR의 사명과 역할을 하는 중요한 것이기 때 문에 전기적 성능과 기계적 강도를 겸비하여야 한다.- 회전자는 철심과 ALUMINUM DIECASTING으로 되어있는 ENDRING과 ALUMINUM BAR로 되어 있다- 또한 SHAFT는 튼튼한 강재를 절삭한 것을 사용한다.4. ⑥ BALL BEARING- 회전자를 항상 똑바른 위치를 유지하고 고속으로 안전하게 회전시키는 역할한다. 유도 전동기는 AIR GAP(고정자와회전자 틈새)이 좁아 BEARING을 특히 주의하여 사용 하여야 한다.- BALL BEARING은 내륜, 외륜, 전동체, 리테이너로 구성되어 있으며, 일반적으로 BALL BEARING의 형식은 여러 가지가 있으나 중, 소형 MOTOR에는대개 깊은 홈BALL BEARING을 사용한다.⑦ LEAD WIRE- 전원을 고정자의 coil에 공급해주는 역할을 한다.(3)주요 가전제품의 사용 모터롬에어콘 : 단상유도전동기나 브러시리스 DC모터제습기 : 단상 유도전동기냉장고 : 단상 유도 전동기나 브러시리스 DC모터세탁기 : 단상 유도 전동기나 브러시리스 DC모터청소기 : 단상 교류 정류자 모터나 브러시리스 DC모터선풍기 : 단상유도전동기나 브러시리스 DC모터믹서 : 단상 교류 정류자 모터헤어드라이기 : 단상 교류 정류자 모터시계 : 동기모터, 스템모터2. 가전제품에서의 전동기 이용◈카세트그림. 미니카세트 내부구조미니카세트의 내부는 위 그림과 같다. 일반적으로 카세트에는 DC모터(정속도용)가 들어간다. 허나 카세트는 등속도로 작동되어야 하기 때문에 정전압 회로를 이용하여 일정한 전압을 인가해 줌으로써 DC모터가 등속도로 회전하게 된다. DC모터가 등속도로 회전함에 따라 축에 이어져 있는 고무 밸트가 다른 톱니바퀴와 연결되어 카세트 테잎을 일정한 속도로 재생시켜 주고 테잎에 자화된 신호를 헤드로 읽어내게 된다.그림. 미니카세트 DC 모터미니카세트의 모터는 노이즈가 발생하면 안되기 때문에 콘덴서를 연결하고 ON/OFF시 높은 역기전력에 의한 스위칭소자의 손상을 막기위해 높은전압 발생시 전원으로 바이패스 시킬수 있도록 다이오드를 연결시킨다.미니 카세트의 정전압 회로는 TR과 ZENOR 다이오드를 사용하여 만들 수 있다.그림. 정전압 회로? 직류전동기(DC전동기)의 원리자기장 중에 놓인 도체에 직류 전류를 흘리면 플레밍의 왼손법칙에 의해 도체에 전자력이 발생하여 회전하게된다. 직류 전동기는 속도제어가 용이하기 때문에 전철, 엘리베이터, 압연기 등과 같이 속도 조정이 필요한 경우에 널리 이용된다.직류전동기는 내부의 전기자가 180도 회전할 때마다 방향을 바꾸는 방법에 따라 브러쉬를사용한 브러쉬부착 전동기와 전자 스위칭 기술을 이용한 브러쉬레스(brushless) 전동기로 구분된다. 다시 브러쉬부착 전동기는 여자방식에 따라 타려식, 분권식, 복권식, 직권식으로 나뉜다.?직류전동기의 장점- 기동 토크가 크다.- 인가전압에 대하여 회전특성이 직선적으로 비례한다.- 입력전류에 대하여 출력 토크가 직선적으로 비례하며, 또한 출력 효율이 양호하다- 가격이 저렴하다.?단점- 브러시와 정류자간의 불꽃전압 발생- Brush의 마모- 전자파 및 노이즈의 원인 제공◈선풍기그림. 선풍기 모터선풍기에 쓰이는 모터는 단상유도전동기 이다.선풍기의 원리를 간단히 살펴보면, 선풍기의 모터에 달린 선풍기 날개에는 경사가 있는데, 그 경사면이 움직이면서 공기를 밀어내는 것이다. 바람이 앞쪽으로 나오게 하기 위해서는 경사면중에서 낮은 쪽으로 회전을 해야 한다. 그래야 공기가 낮은 면에서 높은 면으로 밀 리고 계속 밀려서 앞으로 바람이 나오게 된다는 간단한 원리이다.? 구 조그림. 회전자 부분농형의 회전자를 사용그림. 고정자 부분12 고정자의 단상권선은 전 슬롯의 2/3에 걸쳐서 배치.회전속도는 주권선의 횟수를 바꿈에 따라 속도가 바뀌게 된다. 선풍기의 여러단계로 나 누어진 스위치를 누름에 따라 주권선에 나와 있는 탭을 바꿈으로해서 주권선의 권선 횟 수가 바뀌고 속도가 제어 된다.? 단상유도전동기의 원리그림. 아라고 원판회전 가능한 도체 원판 위에서 자석의 N극을 시계 방향으로 회전 시키면 상대적으로 원판은 자기장 사이를 반시계 방향으로 움직이는 것과 같다. 따라서 플레밍의 오른손 법칙에 따라 원판의 중심으로 향하는 기전력이 유도된다. 이 기전력에 의한 맴돌이 전류가 흐르고, 이 전류에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따라 원판은 전자기력을 받아 시계 방향으로 회전한다. 즉, 원판은 자석이 회전하는 방향과 같은 방향으로 움직인다. 이 때, 원판은 자석보다는 빨리 회전할 수는 없다. 또한, 원판이 자석과 같은 속도로 회전한다면 원판이 자석의 자속을 끊을 수 없으므로 원판은 반드시 자석보다 늦게 회전한다.

공학/기술| 2009.02.05| 11페이지| 1,000원| 조회(2,318)

전동기, 모터, 전동기 모터

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미래자동차산업

미래 자동차산업의 비젼미래 자동차산업은 어떤식으로 발전할지 많은 궁금함을 가집니다.특히 자동차의 기술적인 면에서 어떻게 발전할지.....태양열자동차, 수소자동차, 전기자동차, 하이브리드카 등 기존부터 발전해오는 기술이 더욱발전해서 실용화 될것인지, 아니면 새로운 신 기술로 만들어진 자동차가 나올것인지 많이 궁금해 집니다.아무래도 환경문제가 많이 대두되고 있고, 화석연료 고갈이라는 점을 들어 볼때 반영구적이고, 환경오염에 문제가 없는 기술이 필요할 듯 싶습니다. 즉 대체 연료의 개발과 그 적용에 관한 것에 초점이 맞춰지지 않을지 생각 해 봅니다.여러 대체 기술의 요점을 보면 다음 표와 같습니다.대체 연료기술중 가장 중점을 둘 수 있는 기술은 연료전지와 하이브리드 자동차 라고 볼 수 있습니다.연료전지 자동차의 경우 기존의 화석연료를 전혀 사용하지 않고, 에너지를 반 영구적으로 사용할 수 있다는데 큰 매력을 갖고 있는 기술입니다. 허나 기술의 핵심인 연료전지 개발에 많은 어려움을 겪고 있어 아직은 지켜봐야할 기술인 듯 싶습니다.개인적으로 보면 현재 하이브리드자동차가 가장 실용성있고 상용화가 가능한듯 싶습니다. 어느정도 상용화가 되었고, 기술적인 면에서도 많이 발전 했습니다.하이브리드자동차란 자동차의 동력을 두가지 이상의 기술을 합치거나 보완해서 기본 엔진 뿐만 아니라 전력공급에 의한 모터도 함께 가동함으로써 주행의 시너지 효과를 창출하고 연비를 절약하고 환경오염도 줄일 수 있는 미래형 자동차를 말하는데, 일반적으로 기존의 자동차의 화석연료엔진과 전기에너지를 사용한 연료전지를 혼합한 형태를 말합니다. 하이브리드 자동차로 환경오염을 많이 줄일 수 있는데, 많을 경우 유해가스를 기존의 차량보다 90% 이상 줄일 수 있고, 대도시의 공기와 주변 환경을 개선할 수 있으며, 교통통제·도로계획 등과도 잘 맞기 때문에 환경자동차(eco-car)로도 부릅니다.시장면에서보면 전 세계 자동차업계는 2010년이면 하이브리드카 시장이 300만대로 확대될 것으로 보고 있습니다. 이미 도요타가 100만대 생산을 천명했고 현대차도 2010년 30만대 양산을 목표로 내걸었고, 포드도 25만대 생산을 장담하고 있어 하이브리드 시장 쟁탈전이 불을 뿜을 전망입니다. 점점 그 시장이 커가는 것을 볼 수 있습니다.하이브리드 자동차의 기술은 우주선의 기술에서 자동차에 적용된 기술이라고 합니다. 우주선의 에너지원으로 태양전지를 이용하여 전기에너지를 만드는 방법과 수소와 산소를 가져가 그 결합에너지로 에너지를 얻는 방법을 시초로 한 기술로 자동차에까지 적용이 되었습니다. 하이브리드 기술의 요점은 내연기관에서 소실되는 에너지를 전기모터가 얼마나 많이 저장하게 하느냐와 차량에 추가로 전기모터 관련 장치 때문에 증가하게 되는 차량의 무게와 가격을 어느 정도로 줄일 수 있느냐 하는 것으로 요약할 수 있습니다.공압식 엔진과 전기를 병행하여 구동하는데 압축된 공기의 팽창력을 이용해 엔진을 구동시키고 필요에 따라 전지용 모터로 구동하기도 하는데 공압식 엔진은 출발할 때나 경사로와 같이 급가속이 필요할 경우 작동되며, 출발 후 20~25km/h에 이르면 전기 모터로 전환되어구동합니다. 사용 전지도 니켈 수소 전지에서 리튬 이온/이온 폴리머로 진화하고 있으며 발전 가능성은 아직 완성된 기술이 아닌만큼 매우 크다고 할 수 있습니다.세계 여러 나라들이 하이브리드카 시장에 뛰어들고 있는데, 그 중 단연 꼽으라면 도요타를 볼 수 있습니다. 연비가 무려 최고 35.5km/L 가 나온다는 하이브리드카 프리우스는 이미 일본 내에서 도요타의 주력판매모델로 발돋움한 데 이어 미국에서도 월 5000대 이상을 판매하며 급속도로 하이브리드카 시장의 확대를 주도하였습니다.프리우스는 발진시와 경부하시에는 엔진을 정지하고, 축전지로부터의 전력만을 가지고 모터로 주행합니다. 통상 주행시에는 엔진 직접구동과 발전기에서 얻어진 전력을 사용한 모터구동 두 가지가 됩니다. 가속, 추월, 등판시 등 큰 동력이 필요한 경우, 통상 주행시에 추가하여 축전지로부터 전력을 공급하여 모터의 구동력을 증가시키고, 감속시에는 모터를 발전기로 변환시켜 감속에너지로 발전하여 축전지에 충전하여 재생합니다.프리우스는 연비최고, 경제성우수라는 말이 따라 다닙니다.. 이 프리우스의 높은 수익률을 보고 다른 회사에서도 하이브리드카시장에 뛰어 들게 되었는데, 현재 많은 종류의 하이브리드카가 시장에 나와있고, 그 시장은 매년 커지고 있습니다.하이브리드 자동차의 엔진방식은 직렬방식과 병렬방식 등 여러가지인데 대부분 개발되고 있는 것은 병렬방식입니다. 병렬방식은 엔진과 밧데리가 바퀴에 회전력을 줄 때 상황에 따라 두가지를 겸용하는 방식으로 가장 이상적이라고 볼 수 있습니다.일본 도요타의 프리우스의 경우 처음 출발할 때는 엔진이 가동되지 않고 모터를 이용해 밧데리의 전원을 이용해 회전력을 주기 때문에 시동이 전혀 걸리지 않습니다. 그러나 30Km/h 이상이 되면서 엔진이 가동되고 밧데리에 사용된 전원을 충전하면서 에너지의 일부를 밖에 직접 전달하는 과정을 겪습니다.프리우스는 7년동안 사용되어 왔기 때문에 현재는 2세대급으로서 소비자들이 사용하면서 발생되는 여러가지 불편한 점 등이 많이 개선되고 있는데 특히 엔진과 밧데리를 겸용하면서 이의 에너지가 전환할 때 소음이 들리는 단점이 있었으나 2세대급이 나오면서부터 거의 들리지 않고 있습니다.하이브리드 자동차 엔진의 성능은 일반 동급 가솔린 자동차보다 힘은 약하나 상대적으로 모터가 있어 모터에서 나오는 출력이 크므로 모터출력까지 합치면 오히려 가솔린 자동차보다 출력이 더 셉니다.프리우스는 1500cc이고 국산 하이브리드카인 클릭 하이브리드는 1400cc이나 모터엔진과 함께 사용하면 1500cc인 프리우스의 경우 2000cc 이상의 출력이 나오며 클릭 하이브리드도 마찬가지입니다.하이브리드카의 장단점을 보면 장점으로는 일단 배기가스가 적게 배출되어 환경개선에 도움을 주며, 2 - 3년 사용하게 되면 보상을 해 준다거나 구입비용뿐만 아니라 차량 보유세, 통행세 등과 같은 각종 세금을 절감시켜주는 혜택을 주어 경제적이라는 것입니다. 일단 차량의 기본 가격이 비싸다는데 있는데, 이는 우리나라의 평균연비 (10 km/L) 와 하이브리드카 (35km/L) 의 평균연비를 비교해보면 상당히 끌리는 매력으로 다가옵니다.연비 뿐만아니라, 세금 혜택등을 보면 일본은 하이브리드카를 구입하는 고객에게 일반 차량과의 차액 중 절반을 국가에서 보조해줍니다. 1년간 자동차세 50%, 취득세 2.2% 경감 등 세제 혜택도 있습니다. 일본 정부는 나아가 연료전지차 상용화에 대비해 2002년부터 3년간 도로운송차량법, 고압가스보안법, 전기사업법 등 관련 법규를 정비했습니다.미국은 친환경차 구매자에게 최대 3400달러까지 세금을 인하해 줍니다. 뉴욕, 캘리포니아 등 일부 주에서는 소득공제나 전용차선 진입 허용 등 인센티브도 제공하고, 영국, 프랑스, 이탈리아 등 EU 국가도 각종 세금혜택 및 보조금 지원제를 두고 있습니다.결과적으로 보면 유지비면에서 강점을 가지고 있는 요즘같이 고유가 시대에는 더 경제적이다고 볼 수 있습니다.하이브리드카의 가장 큰 단점은 밧데리가 상당히 크다는 점인데 밧데리는 니켈수소전지를 보충하여 이용하게 되며 엔진쪽으로 장착이 불가능하여 뒷좌석 밑과 트렁크에 걸쳐 넣기 때문에 트렁크의 공간이 약간 협소해 집니다. LPG차량의 가스통이 차지하는 정도는 아니나 약간 턱이 질 정도로 들어가기 때문에 공간을 활용하는데 약간의 불편이 뒤따릅니다.또한 전체적으로 동급 가솔린 자동차보다 100 - 200kg정도 더 무겁고 본네트를 열어보면 가솔린 자동차의 경우 밑바닥이 군데군데 보여 여유가 있으나 하이브리드 자동차는 꽉 차 있고 복잡하여 일반인의 정비쪽 접근이 어렵습니다.허나 이는 기술적인 면이 아직 완성되지 않았다는데서 보면 단점이 될 수 없을 것 같습니다.또 속도면에서 보면 하이브리드카는 가솔린 차에비해 속도가 많이 떨어 질 듯할 수 있지만, 실상은 전혀 그렇지 않습니다. 우리나라같이 속도를 많이 낼 수 없는 나라의 경우 최고속도160km/h정도의 하이브리드카의 속도는 문제가 없을 듯 싶습니다.세계여러 나라들이 친환경자동차에 관심을 갖고 적극적인 개발자세에 있고 어느정도 나서고 있다는데 비해 우리나라는 하이브리드카부분에서는 후진국이라는게 보편적힙니다. 개인적으로 아쉬움을 가져봅니다. 다른 나라들은 이미 예전부터 국가적인 사업으로 투자를 한 반면 우리나라는 좀 늦은감이 있습니다.

공학/기술| 2008.06.04| 9페이지| 1,000원| 조회(520)

자동차, 미래자동차, 하이브리드카, 수소 전지

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북조선로동당의 탄생과정 평가A좋아요

북조선로동당의 탄생과정미.영.불.소의 4대 연합국들 간의 포츠담 회담후 소련이 2차 세계대전의 종전을 앞두고 1945년 8월 9일 서둘러 대일선전포고를 하고 미군의 한국 상륙보다 늦지 않게 한반도의 동북부 해안에 선발대를 진입시켰습니다. 소련군은 단 6일간의 대일전 참전으로 한반도 분단의 군사적 이권을 얻어냈습니다. 소련군은 38도선 이북의 거의 전지역에 진주하며 소련군의 관할구역을 북위 38도선 이북으로 한다는 성명을 발표하였습니다. 이는 스탈린의 만주와 한반도에 대한 지배권확장에 대한 야심을 드러낸 일이었다고 볼 수 있습니다.소련군 점령하에 들어간 38도선 이북의 북한지역은 이렇다 할 계급적 모순도 없었고 개화기 이후 근대 민족주의의 개화자강 사상과 특히 개신교가 왕성하여 미군을 해방군으로 믿는 친미 정서가 짙었습니다.해방 직후 북한지역에는 국내파 , 연안파, 소련파, 만주파로 나뉘어져 있었으며, 북한주민의 숭앙의 상징이던 조만식 선생을 중심으로한 평안남도 건국준비위원회가 1945년 8월 17일 평양에서 결성 되었습니다. 그러나 소련점령군은 남북이 연계된 조만식의 평남 건국준비위원회를 즉시 해산시켰습니다. 그 후 평안남도 인민 정치 위원회를 재조직하게 하여 좌익을 넣어 좌우익 16명의 위원으로 구성하고 위원장은 조만식, 부위원장은 좌익계의 현준혁을 안배했습니다. 소련점령군의 북한민정은 이때부터 ‘인민’ 자를 넣기 시작했습니다.그러나 소련점령군은 북한지역에서 친 소련 공산세력을 가지고 있지 못했습니다. 그래서 동유럽에 진주한 소련군처럼 소련당의 위성국가를 만들기 위해 소련에서 훈련된 고려인이나 하바로프스크 국제 88여단에서 1940년부터 훈련해 온 조선인 60명, 특히 김책, 최용건, 김일성등을 북한에 투입하여 국내에 투입하여 국내 민족주의 세력은 물론 국내 사회주의자들 중 중공당계의 조선독립동맹계등을 배제하면서 김일성 일파의 북한 공산정권을 만들었습니다.1945년 1월 8일 저녁에 개성 인근 소련군 38경비사령부 회의장에서 박헌영과 김일성의 역사적인 첫 회동이 열렸습니다. 여기에서 두 사람의 주장이 서로 달라서 결국 타협한 것이 서울의 중앙당에 속하되 북한 지역에 중간 기구로서 북조선 분국을 설치하는 것이었습니다.소련군이 북한에 진주한 후 뒤늦게 9월 19일 원산항에 소련군함 푸가초프 호를 타고 김일성 일파가 입북하였습니다. 김일성이 평양에 온 후 10월 10일부터 평양에서 ‘조선공산당 서북 5도 당책임자 및 열성자대회‘ 가 비밀리에 열리고지도기관을 선출하였는데, 이런 ’분국‘의 창설은 조선공산당의 서울 중앙 일단 인정 받은 것을 뜻합니다.분국 책임비서에는 군내파인 김용범, 2명의 제 2비서에는 국내파 오기섭과 연안파 무정을 선출했습니다. 당시 김일성은 17명으로 구성된 집행위원으로 선출되었습니다.이 회의에서 채택된 ’정치노선과 조직강화에 관한 결정서‘가 소련공산당의 북한당노선의 첫 공작이 되었습니다. 이 결정서에 따라 ’조선공산당 북조선분국이‘ 성립 되었습니다.그러나 미군정하의 서울의 ’조선공산당‘은 스탈린의 지령이나 통제에 따르지 않았고 일제하의 지하 조선공산당은 이미 코민테른에 의해 해산된 상태였습니다. 원래 ’공산당‘은 국제공산주의 운동과 국제당의 승인을 받아야 하는 특수 정당입니다.북조선 분국 제 3차 확대집행위원회에서 김일성이 김용범을 밀어내고 분국의 책임비서로 선출되면서 공식적으로 당권의 전면에 나서게 되었으며 ‘북조선 공산당’으로 개칭되었습니다. 북한에서 소련점령군의 도움 아래 공산당이 결성됨에 따라 공산당 지배체제가 구축된 것이었습니다.그 후 1946년 8월 29일 중국 옌안으로부터 돌아온 조선독립동맹 계열이 중심이 된 김두봉의 조선신민당과 합당하여 북조선로동당으로 발족하게 되엇습니다. 이후 공산당 일당지배를 위한 내적 통치기반을 강화하기 위하여 강력한 중앙통치기구를 계획하게 되었습니다.

사회과학| 2008.06.04| 2페이지| 1,000원| 조회(1,175)

조선로동당, 조선노동당, 북조선로동당, 북조선노동당, 북한당

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