고정 계자(界磁, Field Magnet), 회전 전기자(電機子, 암어추어), 정류자(整流子, Commutator)

[석수]

https://youtu.be/N0Or0M_Ip3Q?si=WsbbmA-U4HzOYkVx

남민수 DASAN 강의




고정자 = 고정계자

직류기(발전기/전동기)의 핵심 3요소인 계자, 전기자, 정류자의 한자는 다음과 같습니다.

계자(界磁, Field), 전기자(電機子, Armature), 정류자(整流子, Commutator)이며, 각각 자속 형성, 유기기전력 발생(회전), 전류 방향 전환(교류
직류) 역할을 합니다.


1. 계자 (界磁, Field Magnet)

뜻: 자계(磁界)를 형성하여 자속을 만드는 부분.
한자:
界 (지경 계): 범위, 구역
磁 (자석 자): 자석

설명: 고정되어 자석 역할을 하는 전자석.

2. 전기자 (電機子, Armature)

뜻: 유기기전력을 발생시키는(전기를 만들어내는) 부분.

한자:

電 (번개 전): 전기
機 (틀 기): 기계
子 (아들 자): 기기, 작은 부품(접미사)

설명: 도체가 감겨 있어 자속을 끊으며 회전하는 부분.

3. 정류자 (整流子, Commutator)

뜻: 전류의 흐름을 일정하게(직류로) 정돈하는 부분.
한자:
整 (가다듬을 정): 정돈하다, 가지런히 하다
流 (흐를 류): 흐르다 (전류)
子 (아들 자): 기기(접미사)


설명: 회전하는 전기자와 외부 회로 사이에서 전류 방향을 바꾸는 원통형 스위치


선꼬임을 방지하기 위한 정류자와 브러쉬


■ 자속(磁束)

자속(磁束)은 한자로 磁(자석 자)와 束(묶을 속)을 쓰며, 영어로는 magnetic flux라고 합니다. 자기장 속에서 어떤 면을 통과하는 자기력선의 총합, 즉 '자기력선의 다발'을 뜻하는 물리량입니다.

한자 뜻풀이:

磁 (자석 자): 자석, 자기(magnetic)를 의미합니다.
束 (묶을 속): 묶음, 다발을 의미합니다.

물리적 의미: 자석의 힘이 미치는 공간인 자기장에서 일정한 면적을 수직으로 통과하는 자기력선의 총수를 말합니다.

기호 및 단위: 기호로는 주로
또는
로 나타내며, 국제 단위는 웨버(
)를 사용합니다.


자기력선의 다발을 나타내므로, 자석의 힘이 강할수록 더 많은 자속을 가집니다

전기자(Armature)는 발전기나 모터에서 자기장(계자) 내에서 회전하며 기전력을 유도하거나, 전류를 받아 회전 토크를 발생하는 핵심 부품입니다. 철심에 코일(권선)을 감은 구조로, 계자와 상호작용하여 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하거나 반대로 변환하는 역할을 합니다.


Armature vs amature


1. 주요 기능 및 역할

전동기(Motor): 외부에서 전류를 받아 계자의 자속과 작용하여 회전력(토크)을 생산합니다.

발전기(Generator): 외부 기계적 힘으로 회전하며 계자의 자속을 끊어 기전력(전압)을 유도합니다.

에너지 변환: 직류/교류 전기를 기계적 동력으로, 혹은 그 반대로 변환합니다.


2. 구조적 특징

철심(Core): 규소강판을 적층하여 히스테리시스 손실과 와류 손실을 줄입니다.

권선(Winding): 코일(구리선)을 철심에 감아 전류가 흐르게 하며, 파권 또는 중권 방식으로 연결됩니다.

정류자(Commutator): 직류 모터에서 코일의 전류 방향을 주기적으로 반전시켜 지속적인 회전을 가능하게 합니다.


3. 관련 주요 현상


전기자 반작용: 전기자 전류에 의해 발생한 자속이 주자극(계자)의 자속에 영향을 미쳐 발전기/전동기의 성능을 저하시키는 현상.


보상 권선: 전기자 반작용을 제거하기 위해 주자극의 면에 설치하는 권선입니다.



전기자는 주로 직류기에서 회전하는 부분(회전자)을 지칭하지만, 교류기에서는 구조에 따라 고정자(Stator)가 될 수도 있습니다.