<aside> 💡 본 글은 이전 글과 이어집니다.
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이전 글에서 모터 고정자 및 회전자의 유도 기전력에 대해 살펴보았다. 또한, 고정자와 회전자의 서로 다른 운동(정지, 회전)에 따른 모터 슬립(Slip) 현상에 대해서 알아보았다.
슬립은 유도 전동기에서 가장 주요한 특징 중에 하나로, 본 챕터에서는 슬립에 대한 몇 가지 성질을 요약하고, 회전자 등가 회로를 유도해 고정자 등가 회로와 합쳐 전체 모터의 등가 회로를 유도해 볼 것이다.
<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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그림 1. 회전자 도체의 유도 기전력
이전 글에서 모터 회전자의 회전 속도와 유도 기전력의 크기가 반비례한다는 것을 알 수 있었다. 이제 회전자가 정지된 경우$(f_r=0)$를 가정해보자. 이 때 회전자는 정지되어 있으므로, 식 (1)의 슬립 주파수$(f_{slip})$는 최대값(회전 자계의 회전 속도)과 같다.
결과적으로 식 (2)에 따라 회전자 도체에는 가장 큰 전압이 유도될 것이고, 이를 $E_{r0}$로 표현할 수 있다. 이때 모터 유도 전압의 주파수는 식 (3)과 같이, 고정자 권선의 주파수와 동일$(f_{slip}=f_s)$하고, 이 상태에서 유도 전동기는 변압기와 동일한 역할을 한다. 결과적으로 고정자 권선과 회전자 도체의 유도 기전력은 식 (4)와 같이, 두 권선의 턴수 비(Turn Ratio)에 의한 차이만 있다.
$f_{slip}=f_s-f_r$
(1)