전력으로 동력을 발생시키는 기계. 모터라고도 한다.

자기장내에서 전류가 받는 힘을 이용하는데, 전기에너지를 회전 등의 기계에너지로 변환시킨다.

가장 널리 쓰이는 것은 회전하면서 동작하는 것인데, 직선운동을 하면서 동력을 발생하는 리니어(linear)모터도 있다.

자동차 등의 이동기계나 특수한 경우를 제외하면 거의 모든 경우에 전동기에서 동력을 얻는다.

실용되는 전동기의 크기는 소형 테이프리코더용의 입력 0.1W 정도에서 제철소의 고로(高爐) 송풍기 구동용의 출력 5만kW 정도까지 있다.

〔종류〕 직류전원에 연결, 운전되는 전동기를 직류전동기라 하고, 교류전원에 연결, 운전되는 전동기를 교류전동기라 한다.

교류전동기에는 유도전동기(誘導電動機) · 동기전동기(同期電動機) · 교류정류자(交流整流子)전동기 등 3종류가 있으며, 이들은 또 각각 단상 · 다상(多相 ; 보통 3상)으로 구별된다.

직류직권(直流直卷)전동기는 전동차의 견인용 전동기로 널리 사용되는데, 직렬저항을 넣어 시동하는 대신 직류초퍼(사이리스터 등을 이용해 정전압(定電壓)의 직류에서 가변전압(可變電壓)의 직류를 얻는 장치)로 시동 및 속도제어를 하는 예가 늘어나고 있다.

전동발전기를 전원으로해 타여자(他勵磁)직류전동기를 운전하는 방식을 워드레오너드(Ward-Leonard) 방식이라 하며, 1900년에 발표된 이후 넓은 속도 범위에 걸쳐 정밀한 속도제어가 필요한 용도에 널리 사용되어 왔으나 현재는 전동발전기를 정류기(整流器)로 바꾼 정지(靜止) 레오너드 방식이 쓰이고 있다.

유도전동기와 동기전동기는 많이 사용되지만 속도제어 특성이 직류전동기만 못하다.

1970년경부터 사이리스터 또는 트랜지스터를 사용한 가변주파수 전원에 의해 유동전동기 또는 동기전동기를 운전하는 방식이 많이 채택되었다.

가변주파수 전원으로서는 인버터(직류를 교류로 바꾸는 장치)와 사이클로컨버터(교류를 다른 주파수의 교류로 변환하는 장치)가 있으며, 인버터에 의한 경우는 그 전단에 교류전원의 전력을 직류로 변환시키는 정류기가 연결되어 있다.

회전자위치검출기(回轉子位置檢出機)와 동기전동기 및 사이리스터 전력변환장치를 조합한 것을 사이리스터 모터 또는 무정류자(無整流子)전동기라 한다.

〔에너지 변환〕 회전형의 전동기는 회전운동의 형식으로 동력을 발생시킨다.

이 동력은 토크(물체를 회전시키고자 하는 작용)와 회전속도에 의해 정해진다.

[그림 1]의 (a)와 같이 회전축의 중심에서 거리 r(m)인 점에 r와 직각방향으로 힘 f(N)가 작용할 때 T=fr(N · m)를 토크라 한다.

회전속도는 각속도 ω(rad/s), 또는 1분간의 회 전수 N(rpm)으로 표시 한다.

전동기를 에너지 변환장치로 보면 [그림 1]의 (b)와 같이 전압 V(V), 전류 I(A)의 형식으로 전기에너지를 공급하고, 토크 T(N · m), 각속도 ω(rad/s)의 형식으로 기계에너지를 얻는 장치이다.

전동기 내부에서 소비되는 에너지가 없다면 입력 P_E=VI(W)와 출력 P_M=Tω(W)는 같으나 실제로는 전동기 내부에서 전력 및 동력의 손실이 있으며, P_M은 P_E보다 다소 작아진다.

η=(P_M/P_E)×100(%)을 전동기의 효율이라 하고, 기종 및 설계에 따라 다소 다르다.

예컨대 35W(출력)기에서 50%, 0.75kW기에서 70%, 37kW기에서 88%이다.

실무면에서는 회전속도를 1분간 회전수 N으로 표시하고, 토크를 킬로그램중미터(단위 ; kgf · m, kgm으로 약기한다)로 표시하는 경우가 많다.

1kgf · m는 9.80665N · m 이며 , τ(kg · m)의 토크를 발생시켜 N(rpm)의 속도로 회전하고 있을 때의 동력은 P_M= 1.027Nτ(W)로 계산한다.

〔기타 전동기〕 전동기에는 변형되거나 또는 다른 장치와 조합된 것이 대단히 많다.

극수전환유도전동기는 속도를 2단계 이상 전환시킬 수 있는 전동기이며, 기어모터 · 브레이크모터 · 클러치모터 등은 각각 감속기어 · 브레이크 · 클러치를 전동기와 함께 조립한 것이다.

전기냉장고의 컴프레서처럼 작업기계와 함께 설치되어 있는 전동기를 조립모터라 한다.

서보기구에서 기계적인 위치나 각도 등을 제어하기 위한 조작용 전동기를 서보모터라 하며, 전기식 서보모터로는 직류전동기 · 무브러시(brushless) 직류전동기(동기전동기의 3상고정자코일에 직류전원에서 공급되는 전류를 트랜지스터에 의해 차례로 전환하는 것) · 2상유도전동기 등이 사용된다.

서보모터는 응답이 빠르므로 관성 모멘트를 작게 설계할 필요가 있으며, 전기자를 가늘게 한 것 또는 전기자철심을 사용하지 않는 것(프린트모터 · 무철심모터)이 있다.

스텝모터는 고정자의 3상코일에 차례로 펄스를 가해 1펄스마다 회전자가 일정 각도만 회전하는 전동기로서 펄스모터라고도 한다.

프린터, 컴퓨터의 플로피디스크 장치, 로봇, 수치제어공작기계 등에 사용된다.

입력 3W 이하, 최대치수 5cm 이하 정도의 초소형 전동기를 마이크로모터 또는 미니어처모터라 하며, 휴대용 카세트리코더나 소형 계측 · 제어기기에 조립해 사용한다.

강력한 영구자석을 사용한 직류전동기와 무브러시 직류전동기가 많이 있다.