直流電動機의 브러쉬 幅 變化에 따른 特性 解析

Abstract

오늘날 직류전동기는 승용차, 트럭, 항공기 등에서 직류가 이용되고 있기 때문에 여전히 광범위하게 사용되고 있다. 직류를 사용하는 차량에서는 당연히 직류전동기를 사용하며 광범위한 속도제어가 필요한 시스템에서도 직류전동기가 사용된다. 그러나 직류전동기는 회전자에서 일정한 방향의 회전력을 발생하기 위하여 직류전동기만의 특별한 장치인 정류자와 브러쉬가 필요하다. 직류전동기가 회전할 때 정류장치인 정류자와 브러쉬 사이에 마찰이 발생하므로, 브러쉬 마모로 인하여 정류에 문제가 발생하고 브러쉬의 폭에 따라 특성이 변하게 된다. 이 문제를 해결하기 위하여 기계적인 정류장치를 반도체 소자로 대체한 브러쉬없는 직류전동기가 많이 사용되고 있지만 가격이 비싼 단점이 있다. 본 논문에서는 직류 전동기의 브러쉬 폭에 따른 특성 해석에 대하여 고찰하였다. 상용 프로그램인 Rmxpert 를 사용하여 기본설계를 하고 특성 해석을 위하여 상용 프로그램인 Maxwell을 사용하였다. 브러쉬의 폭이 정류가 한 개의 폭보다 큰 경우 정류도 원활하게 이루어졌고, 전류의 크기 및 토크의 크기도 커졌으며 토크 리플의 크기도 감소함을 확인하였다.