A Basic Study on Miniature Size Electrostatic Induction Meter

소형(小型) 정전(靜電) 유도형(誘導型) 모터의 기초(基礎) 연구(硏究)

A miniature size electrostatic induction motor has been fabricated and studied with emphasis on the role of the surface resistivity, the relative dielectric constant and the charge relaxation time constant of the rotor surface materials and the rotor liner materials, which, however, control the surface charge induction and relaxation on the rotor material surface and the field intensity between the rotor and the stator of the motor. It is found that the surface resistivity and/or the relative dielectric constant, and the charge relaxation time constant of the rotor surface material enfluenced significantly to motor speed controlled by the surface charge induction and relaxation on the rotor surface depending on the applied voltage and/or frequency changing. The resistivity of the rotor liner material is also found to be effected to the motor speed greatly by control of the field intensity between the rotor and the stator and of the surface charge distribution of the induced charge on the rotor. As a result, a maximum no load rotor speed of the motor tested was about 5500 rpm at the applied voltage of 4.5 kV and the frequency of 220 Hz for the case of the rotor surface material of $BaTiO_{3}$ 80% in the resin binder layered on the copper-foil rotor liner material.

본(本) 연구(硏究)에서는 소형(小型) 정전유도형(靜電誘導型) 모터를 제작하고 이 모터에 인가하는 3상(相) 교류전압(交流電壓) 및 주파수(周波數)를 가변(可變)하였을 때의 회전자(回轉字)의 회전속도(回轉速度)의 특성을 실험적으로 검토하였다. 또한 정전유도형(靜電誘導型) 모터의 작동기구상(作動機構上) 회전자(回轉字) 표층물질(表層物質) 및 내층물질(內層物質)의 표면저항율(表面抵抗率), 비유전율(比誘電率) 및 전하완화시정수(電荷緩和時定數)를 변화시켜 회전자(回轉字) 및 고정자(固定子) 사이의 전계강도(電界强度) 및 회전자(回轉字) 표면물질상(表面物質上)의 표면유기전하(表面誘起電荷)의 분포(分布) 및 유기속도(誘起速度)를 변화시킴으로서 소형(小型) 정전유도형(靜電誘導型) 모터의 회전자의 회전속도에 미치는 영향을 검토하였다. 실험(實驗) 결과(結果), 회전자(回轉字) 표층물질(表層物質)의 비유전율(比誘電率), 표면저항률(表面抵抗率) 및 전하완화시정수(電荷緩和時定數) 및 내층물질(內層物質)의 비저항율(比抵抗率)이 모터의 회전속도(回轉速度)에 매우 큰 영향을 미침이 확인되었다. 또한 모터에 인가하는 3상(相) 전원(電源)의 전압(電壓) 및 주파수(周波數)도 모터의 회전(回轉)에 매우 큰 영향을 주며, 회전속도(回轉速度)는 인가전압(印加電壓) 및 주파수(周波數)에 일차(一次) 비례(比例)하여 증가함을 보여주었다. 회전자의 표층물질(表層物質)이 $BaTiO_{3}$ 80% 내층물질(內層物質)이 Cu 일때 무부하(無負荷) 최대속도(最大速度)는 4.5 kV, 220 Hz에서 5500 rpm이 얻어졌다.