<aside> 💡 본 글은 이전 글과 이어집니다.
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이전 글에서 모터 유도 전동기의 고정자 전압 방정식과 등가 회로를 유도하였다. 이 과정에서 모터(전동기) 고정자에 입력되는 전류 신호가 회전자에 전달되는 원리와 방향 및 크기를 유추할 수 있었다.
본 챕터에서는 이전 글에서 아직 규명하지 못한 그림 1의 유도 기전력(e_s)을 구해볼 것이다. 그리고 이를 이용해 다음 챕터에서 모터 회전자의 등가 회로를 유도하고, 이를 모터 고정자 측과 결부시켜 모터 전체의 등가회로를 유도해 볼 것이다. 이를 통해, 우리는 다음 챕터에서 다룰 유도 전동기의 여러 특성들에 대해 이해할 수 있다.
그림 1. 고정자 권선의 등가 회로
<aside> 💡 해당 챕터에서 모든 대문자 수학 기호(예: $V_s$)는 실효값(RMS) 혹은 고정된 상수 값을 의미하고, 모든 소문자 수학 기호(예: $v_s$)는 시간에 따라 변화할 수 있는 변수를 의미한다.
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1) 고정자의 유도 기전력
그림 1의 등가 회로를 해석하기 위해서는 아직 정의되지 않은 유도 기전력을 정의 해야 할 필요가 있다. 유도 기전력의 정의를 위해, 유도 기전력이 권선에 쇄교 자속(λ_s)의 시간당 변화율이라는 점을 상기해야 한다. 결과적으로 우리는 이번 절에서 공극 자속(∅)을 정의해야 한다.
이를 보다 쉽게 이해하기 위해 그림 2와 같이, 회전 자계가 a상 권선 축(θ=0°)에 위치하고, 서서히 회전하고 있는 상태를 가정하자. 회전 자계가 회전함에 따라 자속 밀도는 그림 2의 도표와 같이 정현파 형태로 형성되며, 공극 자속 밀도(B)는 식(1)과 같이 회전 자계의 회전각(θ)의 함수로 표현될 수 있다.