Commutation   정류 (Commutation), 전류 (轉流), 소호 (消弧)

1. 정류 (Commutation : 轉流, 消弧) 이란?

  ㅇ 전기기기,전력공학 등에서, 널리 쓰이는 용어로써,
     - 전류의 경로가 바뀌거나(轉流), 아크가 소멸되는(消弧), 현상을 모두 지칭함

     * 정류(Commutation) = 전류 전환(轉流) + 아크 소호(消弧)까지 포함하는 광의의 개념
        . 직류기에서는, 브러시와 정류자에서 전류 방향이 바뀌는 과정을,
        . 전력전자 소자/회로에서는, 전류가 한 소자에서 다른 소자로 바뀌는 과정을,
        . 차단기/스위치에서는, 아크 소호 과정을 지칭함

  ㅇ 전류 방향이 바뀌는 현상 (轉流 : 전류 전환)
     - 전류가 한 경로(소자,권선,상 등)에서 다른 경로로 넘어가는 과정
     - 또한, 기존의 `정류(Rectification)` 개념을 포함하는 용어임

  ㅇ 소호 (消弧 : 아크 방전의 신속 소멸 Arc Extinguishing)
     - 기계식 스위치(개폐기) 등에서, 전류 전환 시 발생하는 아크(Arc)를 빠르게 소멸시키는 과정


2. [전기기기]  직류기에서, 정류 (Commutation) 이란?

  ㅇ 전류 방향이 바뀌는 현상 (轉流)
     - 외부 회로와의 연결 부위인 브러시에 대해,
        . 회전하며 통과하는 회전자 코일에서,
        . 통과 전후에 전류 방향이 바뀌는 현상 (轉流)

  ㅇ 즉, 기계적인 접촉 부위를 갖는 정류자,브러시를 이용하여,
     - 물리적인 회전에 의해, 기계적으로 전기자 전류의 극성이 바뀌는 현상

  ㅇ 한편, 정류(Commutation)는, 아래 직류기별로, 2개의 다른 용어/의미를 갖음
     - 직류 발전기 : 정류 (Rectification, AC -> DC)
     - 직류 전동기 : 인버팅 (Inverting, DC -> AC)


3. [전기기기]  직류기에서, 정류 구성 요소

  ㅇ 정류자 (Commutator) : 회전하는 부분
     - 회전하면서, 
        . 전기자(자속을 끊으며 기전력 유도)에 감긴 코일의 전류 방향을 계속 바꾸어가며,
        . 전기자에 의해 발생된 유도 기전력을 직류로 변환시켜 줌
        . 금속으로 된 다수의 섹션(정류자편)으로 나누어져 회전자의 축에 설치되며,
          이때 각 섹션은 고립되지만, 전기적으로는 전기자 권선과 연결됨

     * 정류자편 (commutator segment) 
        . 통상, 서로 절연된 2개의 금속편으로써, 정류자를 구성하며, 
        . 회전할 때, 브러시에 기계적으로 접촉되는 부분
        . 회전자의 축에 설치됨
        . 정류자 재료 : 금속

  ㅇ 브러시 (Brush) : 고정된 부분
     - 고정된채, 회전하는 정류자편 면에 접촉됨으로써, 전기자 권선과 외부 회로를 연결(전류 전달)
        . 브러시 재료 :  흑연 금속 또는 탄소 등

      


4. [전기기기]  좋은 정류 작용을 얻으려는 방법

  ㅇ ① 전기자 철심에 코일 수를 많게하면,
     - 정류 작용이 좋아져서, 유도 기전력에서 맥동이 적은 직류 전압이 되게 함

  ㅇ ② 브러시를 회전방향으로 함께 이동하면,
     - 좋은 정류 작용이 이루어질 수 있으나, 그만큼 단자 전압이 낮아지게 됨
     - 따라서, 정류를 개선하기 위해, 주 자극과 별도로 기하학적 중심축에 소 자극을 설치하게 됨
     - 이러한 소 자극을 `보극 (Interpole, Commutating  Pole)`이라고 함