단상 유도전동기의 종류와 기동법

단상 전류 하나만으로는 고정자의 자계가 회전하지 않고 제자리에서 세기만 커졌다 작아졌다 한다. 그래서 가만히 서 있는 회전자를 돌려 주는 힘, 곧 기동 토크가 없다(2019-08-04 시행 44번 해설). 3상 유도전동기는 세 상의 전류가 만든 자계가 돌면서 회전자를 끌고 가지만 단상은 그렇지 않으므로, 보조권선이나 콘덴서 같은 기동장치로 회전하는 자계를 만들어 준다. 일단 돌기 시작하면 계속 돌 수 있다.

분상 기동형은 주권선 옆에 보조권선(기동할 때만 쓰는 권선)을 두고, 두 권선의 저항과 리액턴스를 다르게 해 전류의 위상이 어긋나게 하여 회전자계를 만든다. 보조권선은 저항이 높고 리액턴스가 낮으며, 주권선은 비교적 저항이 낮고 리액턴스가 높다. 속도가 어느 정도 오르면 보조권선은 전원에서 분리한다. 높은 기동 토크를 얻으려면 보조권선에 저항을 병렬이 아니라 직렬로 삽입한다(2020-06-06 시행 44번 해설).

콘덴서 기동형은 분상 기동형에서 기동권선(기동할 때만 쓰는 보조권선)에 콘덴서를 직렬로 넣어 두 권선 전류의 위상차를 더 크게 만든 것이어서 분상 기동형의 일종이다(2013-03-10 시행 52번 해설). 이 해설은 기동 회전력이 크고 기동 전류가 작은 것을 특징으로 든다. 기동이 끝나 속도가 오르면 기동권선은 회로에서 떼어 낸다.

반발 기동형은 회전자에 정류자와 브러시가 있어, 기동할 때 브러시를 통해 회전자 전류를 흘려 반발 전동기처럼 큰 기동 토크를 얻는다. 속도가 어느 정도 오르면 정류자를 단락하여 보통의 유도전동기로 운전한다(2017-08-26 시행 52번 해설). 회전 방향은 전원 선이 아니라 브러시 위치, 곧 브러시를 자극축에서 어느 쪽으로 옮겼느냐로 정해지므로, 방향을 바꾸려면 브러시의 위치를 조정한다.

단상 유도전동기의 기동 방법 중 기동 토크가 가장 큰 것은 반발 기동형이고 가장 작은 것은 셰이딩 코일형이다. 2014-08-17 시행 50번 해설은 큰 순서를 반발 기동형, 반발 유도형, 콘덴서 기동형, 분상 기동형, 셰이딩 코일형으로 적고, 2017-05-07 시행 48번 해설은 반발 유도형을 뺀 같은 순서를 적는다. 셰이딩 코일형은 자극 일부에 감은 단락 코일로 자기장을 조금 늦춰 회전력을 얻는다(2014-08-17 시행 50번 해설).