직류기기 기전력 계산기 — 전기기능사 공식

직류 발전기의 기전력은 극수·도체 수·쇄교 자속·회전수에 비례한다. E=PZφN/(60a)로 계산하며 단위는 V입니다.

공식

E = \frac{P Z \phi N}{60 a}

기호	뜻	단위
E	기전력	V
P	극수	—
Z	도체 수	개
phi	쇄교 자속	Wb
N	회전수	rpm
a	병렬회로수	—

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예제

4극, 도체 수 600개, 쇄교 자속 0.02Wb, 회전수 1,200rpm인 중권 권선 직류기기가 있다. 기전력을 구해 보자. 중권이므로 병렬회로수 a는 극수와 같은 4다. E=4 곱하기 600 곱하기 0.02 곱하기 1,200 나누기 (60 곱하기 4)를 계산하면 240V가 된다.

계산 결과 240 V

자주 틀리는 곳

쇄교 자속 φ는 Wb로 아주 작은 값이다. 0.02Wb 같은 수가 대표적이다. mWb로 주어지면 10의 -3제곱을 곱해 Wb로 바꿔야 한다. 회전수 N은 rpm인데 초당 회전으로 바꾸려는 착각도 있다. 공식의 60이라는 분모가 이미 분당 환산을 처리하므로 N은 rpm 그대로 넣는다.

공식 E=PZφN 나누기 (60a)에서 가장 큰 함정은 병렬회로수 a다. 중권 권선이면 a=P이고 파권 권선이면 a=2이다. 문제에서 권선 형태를 반드시 확인하라. 4극 기기라면 중권이면 a=4, 파권이면 a=2로 결과가 두 배 차이 난다. φ나 N을 역산하는 변형 문제에서는 60a를 분자로 올리는 재배치가 필요하다.

실전에서는 극수 P가 짝수라는 점을 활용하라. 계산 결과가 터무니없이 크거나 작으면 a부터 의심하라. 검산 팁이 하나 있다. 자속 0.02Wb에 1,200rpm 정도의 실제 기기에서 기전력은 수백 V 수준이다. 이 규모에서 크게 벗어나면 단위나 a 값을 다시 보면 된다.