설계하다

SRM의 토크는 어디서 나오는가

스위치드 릴럭턴스 모터(SRM)에는 영구자석도, 회전자 권선도 없습니다. 토크는 한 줄로 정해집니다:

\(T(\theta) = \tfrac{1}{2}\, i^{2}\, \dfrac{dL}{d\theta}\)

즉 토크는 인덕턴스가 각도에 따라 얼마나 빨리 변하는가(dL/dθ)에 비례합니다. 회전자 돌기가 통전된 고정자 극에 가까워지며 인덕턴스가 커지는 구간(dL/dθ > 0)에서 정(+)토크가 나오고, 그 크기는 전류의 제곱(i²)으로 커집니다.

아래에서 회전자 위치 θ를 움직여 보세요. 왼쪽 6/4 단면(바깥=고정자·코일, 안=회전자)의 회전자가 돌고, 오른쪽 세 그래프 — 인덕턴스 L(θ), 그 기울기 dL/dθ, 그리고 그로부터 계산한 토크 T(θ)(전류 5~20 A 계열) — 의 표시점이 함께 움직입니다.

① 인덕턴스 L(θ) [mH]

② 인덕턴스 기울기 dL/dθ [H/rad]

③ 토크 T(θ) = ½·i²·dL/dθ [N·m] — 전류 5·8·11·14·17·20 A

※ 인덕턴스 프로파일은 이상화(S자)한 교육용 모델이며 토크 수치는 예시입니다. 실제 SRM은 자기 포화로 큰 전류에서 토크 증가가 i²보다 완만합니다(자기 포화 → 상단 압축).

무엇을 실험해 볼까

θ를 0→45로 밀며, 인덕턴스 L이 완만히 커지고(비정렬→정렬), 그 기울기 dL/dθ가 언덕처럼 떴다가 정렬 부근에서 다시 0으로 가는 것을 보세요. 토크 T(θ)는 정확히 dL/dθ와 같은 언덕 모양이고, 전류가 커질수록 곡선 간격이 로 벌어집니다. "회전 애니메이션"으로 한 스트로크(0→45°)의 토크 발생 구간을 관찰하세요 — 실제 제어는 바로 이 구간에서만 전류를 흘립니다.

▶ 이론 강의 (영상)

이 개념을 영상으로 설명합니다 (SimuLab 유튜브).

연습문제 풀이 강의

이 이론 아래에 연습문제 풀이 영상을 계속 이어 붙입니다. 목록은 자유롭게 추가·순서 변경·교체·업데이트할 수 있습니다. 문제를 누르면 위 플레이어에서 바로 재생됩니다.

문제 목록
※ 준비중 항목은 유튜브 링크만 넣으면 즉시 재생됩니다.

연습 퀴즈

배운 내용을 바로 확인해 보세요. 보기를 고르면 즉시 채점·해설이 나옵니다.

← 설계하다 목록으로