전기기기›직류기

전기자 권선법

Armature Winding: Lap vs Wave

도체를 어떻게 연결할까?
🤔 권선법이 왜 중요할까?
직류기에는 수백 개의 도체가 있다.
①병렬회로수(a)가 달라지면 전압과 전류 용량이 바뀐다
②E = PZΦN/60a ← 여기서 a가 권선법으로 결정
③중권(Lap)과 파권(Wave) 두 가지가 핵심
🚰 수도관 비유
중권 = 파이프 많이 (P개 병렬) → 저전압, 대전류
①파권 = 파이프 2개만 → 고전압, 소전류
중권 vs 파권 탐색
4극

전기자 권선 배치도 — 중권과 파권의 병렬회로 구성 비교

🔵 중권 = 이웃끼리 연결
같은 색깔 도체들이 하나의 병렬회로를 형성한다.
①인접한 정류자 세그먼트끼리 코일을 연결
②극수(P)를 바꿔보자 → 색깔 그룹수가 바뀐다!
🟢 파권 = 멀리 있는 도체끼리 연결
극간격(pole pitch)만큼 떨어진 도체끼리 연결
①극수를 바꿔도 병렬회로는 항상 2개!
핵심 공식
중권 병렬회로수
a = P
저전압 · 대전류
파권 병렬회로수
a = 2
고전압 · 소전류
유기기전력과 권선법
E = PZΦN60a
a가 달라지면 같은 기계도 전압이 달라진다!
구체적 비교와 균압 접속
📊 P=4극일 때 비교
같은 기계(P=4, Z=200, Φ=0.05, N=1500)라면:
①중권(a=4): E = 250V
②파권(a=2): E = 500V
③전압이 2배 차이! 전류 용량은 중권이 2배
⚖️ 균압 접속
중권에서 극마다 자속이 미세하게 다를 수 있다.
①자속 차이 → 병렬회로 간 EMF 차이 → 순환전류 발생
②해결: 같은 전위점들을 균압선으로 연결
③파권은 a=2라서 균압선 불필요
총정리
🎯 시험 포인트
①중권(Lap): a=P → 저전압 대전류 → 균압 접속 필요
②파권(Wave): a=2 → 고전압 소전류 → 균압 접속 불필요
③브러시 수: 중권은 P개, 파권은 최소 2개
④시험: 'P=6인 중권의 병렬회로수?' → a=6 (즉답!)
📝 대표 기출문제
①[기출유형] 4극 중권, 전기자전류 40A → 각 병렬회로 전류는? (답: 40/4=10A)
②[기출유형] 8극 중권→파권 변경 시 EMF와 전류 변화는? (답: EMF 4배↑, 전류 1/4↓)
③[기출유형] 중권에서 균압 접속이 필요한 이유는? (답: 극별 자속 불균일 → 순환전류 방지)