직류 전동기

직류 전동기의 토크 공식

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직류 전동기의 토크는 다음과 같다.

여기서, p = 극수, a = 병렬회로수, Z = 전체 도체 수, φ = 자속 [Wb], Ia = 전기자 전류

토크를 구하는 식은 직권 또는 분권 또는 타여자 방식에 상관없이 동일하다.

직류 전동기의 토크는 전기자 전류에 비례한다.

직류 전동기 종류 및 특성

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타여자 전동기	타여자 방식	토크는 전류에 비례
자여자 전동기	직권  (Series Connection)	가장 많이 사용  토크는 전류의 제곱에 비례
	분권  (Shunt Connection)	토크는 전류에 비례  거의 사용하지 않음
	복권  (Compound Connection)	가동 복권과 차동 복권이 있음

타여자 전동기는 전원 극성을 바꾸면 회전 방향이 변하지만 자여자 전동기는 전원 극성을 바꿔도 회전 방향이 변하지 않는다.

직류 전동기 속도 제어법

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(1) 계자 제어법

계자에 흐르는 전류를 조절하여 직류 전동기의 속도를 제어하는 방법

계자에 저항을 연결하여 계자 제어

(2) 전압 제어법

전압을 조절하여 속도를 제어하는 방법

전압 제어 방법으로는 위드 레오나드 방식, 일그너 방식, 쵸퍼 제어, 직병렬 제어법이 있다.

(3) 저항 제어법

전기자에 저항을 연결하여 제어하는 방법

저항에서 손실이 발생하기 때문에 효율이 매우 나쁘다.

전기자 반작용

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직류기에서 계자에서 자계가 발생하고 전기자에 전류가 흐른다. 전기장에 전류가 흐르지 않을 때는 계자에서 발생하는 자계가 정렬되어 있지만, 전기자에 전류가 흐르면 전기자에서 발생하는 자계의 의해 전체 자계가 변하게 된다. 이러한 자계의 왜란을 전기자 반작용 (Armature Reaction)이라고 한다.

전기자 반작용을 감소시키는 방법은 다음과 같다.

■ 브러시로 중심축 이동

■ 계자 자기력과 자기 저항을 크게 함

■ 보극과 보상권선 설치

보극은 계자에 추가적인 자석을 설치하는 것이다. 보상 권선은 전기자와 평행으로 권선을 설치하여 자계를 보상하는 것으로 가장 효과적인 방법이다.