직류기(모터 또는 발전기)에서 브러시가 정류자 편(Bar)과 다중으로 겹치게 되면, 단락(Short-circuit)되는 코일의 수가 늘어나 정류 불량, 스파크(아크) 발생, 그리고 모터의 효율 저하가 발생합니다.
구체적인 현상과 문제점은 다음과 같습니다.
1. 단락 코일 증가 및 스파크 발생
브러시가 여러 정류자 편을 동시에 접촉합니다.이에 따라 동시에 단락되는 코일 수가 많아집니다.코일 내에 축적된 전자기 에너지가 커집니다.정류 주기가 끝날 때 거대한 스파크(아크)가 발생합니다.스파크는 정류자와 브러시를 마모시킵니다.
2. 정류자 및 브러시의 열화
과도한 스파크로 인해 접촉면이 그을립니다.정류자 표면이 거칠어지고 마모가 가속화됩니다.브러시의 수명이 급격히 단축됩니다.유지보수 비용이 증가합니다.
3. 모터 효율 및 출력 저하정상적인 전류 흐름이 방해받습니다.단락 전류에 의해 무효 에너지가 열로 소비됩니다.모터의 토크(회전력)가 떨어집니다.회전 속도가 불안정해질 수 있습니다.
주요 원인 및 해결책
브러시 두께 불량: 설계 치수보다 두꺼운 브러시를 사용했을 때 발생합니다. 규격에 맞는 정품 브러시로 교체해야 합니다.
브러시 홀더 정렬 불량: 브러시가 경사지게 기울어져 정류자와 접촉면이 넓어진 경우입니다. 홀더의 위치와 각도를 재조정해야 합니다.
정류자 편간 단락: 정류자 편 사이의 절연물(운모 등)이 마모되거나 이물질이 끼어 발생합니다. 정류자 표면을 연마하거나 이물질을 제거해야 합니다.