모터의 극 수(Motor Pole Count)

모터 명판에 보면 모터의 극 수가 표시되어 있습니다. 2극 모터 또는 4극 모터 이런식으로 몇극 모터라고 말하는데요. 극이라는 것은 우리가 남극 북극 할 때 그 극입니다. 모터에서는 자석의 N극과 S극을 말하는 것이죠. 모터의 극 수는 회전자의 극 수입니다. 이 글은 모터의 극 수에 관한 글입니다.

 

6극 모터의 회전자와 고정자 출처: https://blog.ozo-electric.com/

 

모터의 극 수

모터의 극 수는 모터에 있는 N극과 S극의 자석 극의 수입니다. 모터에는 당연히 항상 같은 수의 N극과 S극이 있습니다. 예를 들어, 12극 모터에는 N극 6개와 S극 6개가 있습니다.

 

모터에 극 수가 있는 이유는 모터의 회전을 위해서입니다. 모터는 고정자와 회전자로 구성되어 있고, 고정자에는 전원이 인가되어 자기장을 형성하는 코일이 있습니다. 이 코일의 개수와 배치에 따라서 모터의 극 수가 결정됩니다. 예를 들어, 코일이 2개면 2극 모터, 4개면 4극 모터가 됩니다. 모터의 극 수가 늘어나면 회전자기장이 더 많이 형성되고, 모터의 회전수가 낮아집니다. 반대로 극 수가 줄어들면 회전자기장이 더 적게 형성되고, 모터의 회전수가 높아집니다. 모터의 회전수는 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있습니다.

 

모터의 회전수 공식

여기서 n은 동기회전수, f는 전원주파수, p는 극 수입니다.

60Hz, 6극 모터의 회전수 RPM = 120 * 60Hz / 6 = 1200 RPM 입니다.

60Hz, 2극 모터의 회전수 RPM = 120 * 60Hz / 2 = 3600 RPM 입니다.

 

모터의 극 수에 따라서 장점과 단점이 있습니다. 극 수가 높은 모터는 회전수가 낮아서 부하에 강하고 소음이 적지만, 크기와 가격이 비싸고 효율이 낮습니다. 극 수가 낮은 모터는 회전수가 높아서 크기와 가격이 저렴하고 효율이 높지만, 부하에 약하고 소음이 많습니다.

극 수가 높은 모터의 장점

극 수가 많은 모터를 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다:

 

• 내경(ID) 대 외경(OD) 비율 최대화
• 무게 감소
• 더 높은 주파수 코깅 토크(슬롯형 모터 관련)
• 모터 효율 향상

 

극 수가 높은 모터의 단점

극 수가 많은 모터의 단점은 다음과 같습니다:

 

• 와전류 손실 증가
• 주파수 의존적 히스테리시스 손실 증가
• 더 높은 서보 드라이브 전류 루프 대역폭
• 최대 속도 감소

 

모터의 극수에 따른 비교

극수	회전수	부하	소음	크기	가격	효율
높음	낮음	강함	적음	큼	비쌈	낮음
낮음	높음	약함	많음	작음	저렴함	높음