수력 발전기 회전자

그림과 같이 단상 동기기의 전기자에 어떤 주파수의 교류를 가하면, 그림의 (a)와 같이 전기자 권선 A, B에 그림과 같은 방향으로 전류가 흐르고 그 값이 최대일 때 가상 자극 N`와 S`가 생긴다. 이 때 전기자 권선A, B바로 밑에 계자극인 S, N극이 놓여 있다고 하면, 전자력이 화살표 방향으로 계자극 N, S가 회전하며, 자극이 반 회전했을 때 그림(b)와 같이 계자극이 놓여지면 전기자 권선의 전류도 변화하여 계자극은 같은 방향으로 회전을 계속한다. 이때, 만약 자극이 반 회전하지 않고 그림(c)의 위치라 하면, 자극이 받는 토오크는 처음과 반대 방향이 되므로 회전을 계속할 수 없다. 이와 같이 2극일 때는 회전자가 항상 토오크를 받아 회전을 계속하기 위해서, 자극이 교류의 반주기 사이에 반드시 1/2 회전하지 않으면 안 된다. 3상동기전동기는 이러한 원리를 이용한 것으로 전기자 권선에 3상 교류를 흘리면 회전자장이 발생하는데, 처음 자극이 정지한 상태에서는 회전자장의 속도가 동기속도라 회전자 토오크는 영이 되어 기동하지 못한다. 그러므로 회전자를 미리 어떠한 방법으로 기동해 놓고 동기속도에 이르게 해 놓지 않으면 일정한 회전력을 낼 수 없다.