로터(Rotor, 회전자)와 스테이터(Stator, 고정자)

[석수]

로터(Rotor, 회전자)와 스테이터(Stator, 고정자)는 모터나 발전기의 핵심 구성 요소입니다. 스테이터는 고정되어 회전 자기장을 만드는 외부 부품이며, 로터는 그 내부에서 자기장과 상호작용하여 회전하는 중심 축입니다.

이 둘은 공극(Air Gap)을 두고 떨어져 있으며, 전기에너지를 기계적 회전력으로 변환(모터)합니다.


1. 스테이터 (Stator, 고정자)

정의: 전기기기에서 움직이지 않고 고정된 부분.

역할: 코일(권선)이 감겨 있어 전류가 흐르면 자속을 만들어내고, 회전 자기장을 생성하여 로터를 돌리는 힘의 근원이 됩니다.

구성: 고정자 철심, 고정자 권선(코일), 프레임(외부 틀).


2. 로터 (Rotor, 회전자)

정의: 스테이터 내부에서 회전하는 중심 부품.

역할: 스테이터가 만든 자기장의 영향을 받아 자속 변화로 전압이 유도되거나, 영구자석과 상호작용하여 기계적인 회전 동력(토크)을 발생시킵니다.

구성: 회전자 철심, 축(Shaft), 코일 또는 도체 막대(농형).


3. 주요 특징 및 상호작용

공극 (Air Gap): 스테이터와 로터 사이의 미세한 틈새로, 자속이 흐르는 경로입니다.

상호작용: 스테이터의 회전 자기장이 로터의 전류와 반응하여 토크를 생성하며, 이 과정에서 소음이 발생하기도 합니다.

구성요소: 주로 철심을 적층하여 히스테리시스 손실을 줄이고 효율을 높입니다

전기자(電機子, armature)는 교류를 흘리는 전기기계의 권선 (또는 권선 세트)이다.

전기자(Armature)는 발전기나 전동기(모터)에서 자기장 내에서 회전하거나 고정되어, 유기기전력(전압)이 유도되거나 힘을 받아 전류가 흐르는 핵심 권선 부분을 뜻합니다. 주로 회전하는 부분(회전자) 역할을 하지만, 동기기 등에서는 고정자(Stator) 역할을 하기도 하며 교류가 흐르는 것이 특징입니다.


주요 특징 및 역할

전기 유도: 자속(magnetic flux)을 끊으며 발전기에서는 전기 에너지를 발생시키고, 전동기에서는 기계적 토크를 생성한다.

구조: 통상 철심에 코일을 감은 형태이며, 와류손(철손)을 줄이기 위해 성층 구조(얇은 규소강판을 쌓음)로 제작한다.

위치: 직류기에서는 주로 회전자(Rotor)에 위치하지만, 동기 발전기 등에서는 고정자(Stator)인 경우가 많다.

계자와의 관계: 자력선을 만드는 '계자(Field)'와 상대적인 운동을 하여 전기를 만들어낸다.


즉, 전기자는 전기기기 내에서 직접적인 에너지 변환이 일어나는 가장 중요한 '전류가 흐르는 코일부'를 말합니다.