직권 정류자 전동기

직권 정류자 전동기(直捲整流子電動機, 영어: series motor)는 전기자 권선과 계자 권선이 직렬로 접속되어 있는 전자석 계자형 정류자 전동기이다.^[1]

외부의 고정된 계자 코일(고정자)가 내부의 회전하는 전기자(회전자)와 직렬로 접속되어 있는 직류전동기다. 주 회로의 저항을 바꾸는 것을 통해 회전속도를 자유롭게 바꿀 수 있어, 예전부터 전기 철도에 사용되어 왔으며 지금도 사용되고 있다.

• 시동시에 가장 큰 토크를 내는데, 회전수의 상승에 따라 역기전력이 발생해 전류가 감소하기 때문에, 토크가 감소하면서 회전력이 늘어간다.
  • 동일 정격의 직류전동기 중에서는, 분권전동기나 복권전동기에 비해 시동 토크가 크다.
  • 무제어로 광범위한 속도 범위에 적응할 수 있는 넓은 특성 영역이 있기 때문에, 앞의 장점과 함께 전기 철도에 적합하다.

(단, 분권전동기를 제어하여 회생제동을 포함하여 심리스로 제어하는 방식도 있다.）

• 정류에서 브러시나 정류자에 마모가 발생하기 때문에, 보수 수요가 있다.
• 고회전 영역에서는 원심력의 영향으로 정류자가 파괴될 위험이 있다.
• 고부하 가속운전 시 등의 경우는 정류자 사이의 섬락(플래시 오버)등의 중대한 고장을 일으키기 쉽다.
• 무부하 운전시 과회전에 의해 전동기가 파괴될 수도 있기 때문에 무부하 운전 가능성이 있는 용도로는 쓸 수 없으며, 속도 초과시에 통전을 차단하는 안전회로를 설치하는 등 주의가 필요하다.
• 벨트를 사용하면 벨트가 끊어질 우려가 있다.

(직권전동기의 이론적인 무부하 운전속도는 무한대)

• 저항제어