공조냉동기계기사 회전변류기 — 정류 회로의 계수와 소자

단상전파 정류에서 얻는 평균 직류전압은 입력 최대전압을 원주율로 나눈 값이다. 직류 100 V를 얻으려면 최대전압이 100 × 3.14 ≈ 314 V가 되고, 변압기 2차 권선 전압은 최대전압을 1.414로 나눈 약 222 V가 된다. 다만 중간탭을 두고 2차 권선 전압의 절반만 정류에 쓰는 구성에서는 상전압이 그 절반인 약 111 V가 되므로, 계산값 222 V와 실제로 필요한 값 111 V 가운데 문제가 어느 구성을 말하는지 확인해야 한다.

전파정류의 직류전압을 교류 실효값으로 되짚는 꼴도 있다. 전파정류에서는 직류전압이 교류 실효값의 약 0.9배이고 반파정류에서는 0.45배이므로, 이 두 계수를 바꾸어 놓으면 값이 두 배 어긋난다. 2개의 제어 정류 소자로 단상전파 정류를 하여 100√2 V, 곧 약 141.4 V의 직류를 얻으려면 교류 실효값은 141.4 ÷ 0.9 ≈ 157 V가 된다.

소자의 구조와 쓰임도 함께 물어본다. 실리콘 제어정류기는 애노드와 게이트와 캐소드 단자를 가지며 내부가 P-N-P-N의 4층으로 쌓인 구조라, 층의 수와 배열을 단순한 P형이나 N형 또는 트랜지스터 구조와 구별해야 한다. 전원 전압을 안정하게 잡아 주는 자리에는 역방향 항복 전압 근처에서 전류가 크게 변해도 전압이 거의 그대로인 정전압 특성을 쓰는 제너 다이오드가 서고, 고주파 발진에는 터널 다이오드, 전압에 따라 정전용량이 변하는 성질로 주파수를 맞추는 데는 바렉터 다이오드가 쓰인다.

단상 전동기의 기동 방식은 권선을 어떻게 다루는지로 갈린다. 주권선 양쪽에 보호권선을 두고 한쪽을 전원에 반대로 접속해 회전방향을 바꾸는 것은 반발기동형의 특징이고, 분상기동형은 주권선과 기동권선의 임피던스 차이를, 콘덴서기동형은 커패시터를 직렬로 넣는 방법을, 셰이딩코일형은 구리 고리로 위상차를 만드는 방법을 쓴다.

농형 유도전동기의 기동법도 여기 딸려 나온다. 전전압으로 넣으면 정격의 여러 배에 이르는 전류가 흐르므로, 10~15 kW 정도의 중간 용량에는 기동할 때만 성형결선으로 묶어 권선전압을 1/√3로 낮추는 Y-△ 기동을 쓴다. 이렇게 하면 기동전류가 전전압 기동의 3분의 1로 줄고, 어느 정도 속도에 오르면 환상결선으로 바꾸어 정격 전압으로 운전한다.