직류 모터의 전기자 반응은 모터가 작동하는 동안 전기자 권선에 전류를 흘려 생성되는 자기장(전기자 자기장)이 모터의 주 자기장(주 자극에 의해 생성되는 자기장)에 미치는 영향을 말합니다.
이러한 영향은 주 자기장의 분포, 강도, 방향을 변화시켜 모터의 성능(정류, 속도, 출력 토크 등)에 영향을 미칩니다.

1. 핵심 배경: DC 모터의 두 자기장
전기자 반응을 이해하려면 먼저 DC 모터가 작동하는 동안 존재하는 두 개의 독립적인 자기장을 명확히 해야 합니다.
주자기장(주극자기장)

모터 고정자의 주 자기극(일반적으로 영구 자석이나 DC 여자 권선)은 모터에서 에너지를 변환하기 위한 "기본 자기장"을 생성합니다.

이상적인 상태에서는 주 자기장이 모터의 공극(고정자와 회전자 사이의 틈)을 따라 사다리꼴 모양으로 대칭적으로 분포되고, 자기장 방향은 N극에서 S극을 향합니다.
전기자 자기장(회전자 자기장) 전기자는 전기자 권선이 감겨 있는 모터의 회전자 부분입니다.

직류 전류가 전기자 권선에 인가되면(모터 작동 시) 또는 회전자 회전으로 인해 주 자기장이 차단되어 유도 전류가 생성되면(발전기 작동 시), 전기자 권선은 자체 자기장, 즉 전기자 자기장을 생성합니다.
전기자 자기장의 방향은 오른손 나사 법칙에 의해 결정됩니다. 즉, 네 손가락의 굽힘 방향이 전류의 방향이고, 엄지손가락은 자기장의 N극 방향을 가리킵니다.
그 분포 특성은 다음과 같습니다. 자기장 축은 주 자기장 축(교차축 자기장이라고 함)에 수직이며, 전기자의 원주를 따라 대칭적으로 분포됩니다.

2、전기자 반응의 핵심 영향: 주 자기장의 왜곡 및 약화
모터의 공극에서 전기자 자기장과 주 자기장이 중첩되면 주 자기장의 원래 분포가 파괴됩니다. 코어에 미치는 영향은 두 가지로 나눌 수 있습니다.

1. 주 자기장은 '왜곡'(distortion)을 겪는다.
이상적인 주 자기장은 대칭이지만, 전기자 자기장은 주 자기장에 "푸시풀" 효과를 미칩니다.
주 자기극의 앞쪽 극 끝(모터 회전 방향의 자기극 끝)에서는 전기자 자기장이 주 자기장과 같은 방향이 되어 이 위치에서 공극 자기장이 증가합니다.

주 자기극(회전 자기극의 끝부분)의 후방 극 끝부분에서는 전기자 자기장이 주 자기장과 반대 방향이 되어 이 위치에서 공극 자기장이 약해집니다.
결국 주 자기장의 대칭 분포가 깨지고, 자기장 축이 어긋나(주 자기극 축에서 어긋나)는데, 이를 "자기장 왜곡"이라고 합니다.

2. 전체 주 자기장이 "약화"됩니다(DC 모터에만 존재)
직류 모터의 경우, 전기자 전류의 방향은 유도 기전력의 방향과 반대이며, 전기자 자기장은 직교 성분뿐만 아니라 주 자기장의 방향과 반대되는 "직축 자기소거 성분"도 발생하여 주 자기장의 전체 강도가 약간 약해집니다.

3. 전기자 반응의 위험: 모터 성능 및 신뢰성에 영향을 미침
전기자 반응은 "유익한 현상"이 아니며, 그 직접적인 피해는 주로 두 가지 측면에서 나타납니다.
후진이 어렵고 스파크가 발생합니다.
자기장 왜곡은 전기자 권선(한 분기에서 다른 분기로 전환되는 권선 코일)의 "정류자 소자"에서 유도 기전력(무효 기전력이라고 함)을 발생시켜 정류 중에 브러시와 정류자 사이에 전기 스파크가 발생할 수 있습니다.
불꽃은 브러시와 정류자를 마모시킬 뿐만 아니라 모터의 수명을 단축시키고, 심각한 경우에는 링 화재(아크를 형성하는 불꽃)를 일으켜 전기자 권선을 태워버릴 수도 있습니다.
모터 동작 성능이 저하됩니다
자기장 왜곡은 모터 작동 중 "추가 토크"를 발생시켜 속도 변동, 진동 및 소음을 ​​유발합니다.
주 자기장을 약화시키면 모터의 출력 토크가 감소하고, 속도가 증가(특성이 부드러워짐)하거나 발전기의 출력 전압이 감소할 수 있습니다.

4、전기자 반작용 약화를 위한 핵심 대책
전기자 반응의 피해를 줄이기 위해 산업계에서는 일반적으로 다음과 같은 기술적 조치를 채택합니다.
'보상 권선' 설치
전기자 권선과 직렬로 연결된 보상 권선 세트가 주 자극의 극 슈에 감겨 전기자 자기장과 반대 방향의 자기장을 발생시켜 전기자 자기장의 영향을 직접 상쇄하고 뿌리에서부터 자기장 왜곡 및 자기 소거 효과를 억제합니다(대부분 대용량, 고속 DC 모터에 사용).
"역전극"(중간극)을 설정하세요

두 개의 주 자극 사이에 작은 자극(역극) 세트를 설치하고, 각 자극의 권선은 전기자 권선과 직렬로 연결하여 전기자 자기장과 반대 방향의 자기장을 생성합니다. 이는 정류자에서 전기자 자기장을 상쇄하고, 무효 기전력을 제거하며, 정류 조건을 개선하도록 특별히 설계되었습니다(중대용량 DC 모터의 표준 구성).

"와이드 브러시" 또는 "슬롯형 아머처" 사용
넓은 브러시는 더 많은 정류자 부분을 덮을 수 있고, 개별 구성 요소의 전류 변화율을 줄이고, 스파크를 줄일 수 있습니다.
전기자 코어는 "비스듬한 홈" 설계(홈이 축과 특정 각도를 이룸)를 채택하여 전기자 자기장의 고조파 성분을 약화시키고 자기장 왜곡을 줄일 수 있습니다.