전기공사기사 직류기 정류작용 — 정류 불량의 원인과 보극·보상권선 대책

전기자 반작용은 전기자 전류의 자속이 주자속을 비트는 현상이다. 이 때문에 중성축이 이동하거나 정류할 때 불꽃이 생기지만, 항상 자속을 증가시키는 것은 아니다.

정류 불량을 줄이는 대표적인 장치가 보상권선과 보극이다. 보상권선은 주극의 극선 슬롯에, 보극은 기하학적 중성축에 설치하고, 둘 다 전기자와 직렬로 연결한다. 직렬이어야 부하 전류에 비례하는 보상 자속이 생긴다. 보극은 전기자 권선에서 발생하는 브러시 스파크를 줄이기 위해 추가하는 작은 극으로, 정류를 더 깨끗하고 안정적으로 만드는 보조 자석 역할을 한다.

보극이 없는 기기에서는 브러시를 부하에 따라 움직인다. 전류가 바뀌는 부분에서 스파크가 나지 않도록 브러시 위치를 부하에 맞추어 옮기면 정류가 잘 이루어진다. 부하가 증가하면 자기장의 치우침이 회전 방향 쪽으로 가므로 브러시도 그 치우침을 따라 이동시켜 스파크를 줄인다.

정류가 힘들어지는 원인은 전류의 빠른 변화와 그로 인한 전압이다. 회전속도가 빨라지면 전류가 빠르게 변하고, 권선에 순간적으로 발생하는 유도 전압이 커져 브러시가 전류를 깨끗하게 바꾸기 어려워진다. 섬락은 정류자와 브러시 사이에 불꽃이나 아크가 생기는 현상으로, 부하가 갑자기 변해 전류와 전압이 급변할 때 쉽게 발생한다.