개념 한 쪽
전기공사기사 직류발전기의 종류와 특성 — 유기기전력 계산과 외부 특성곡선
직류발전기의 종류 및 특성 세트는 단자전압과 부하전류·전기자저항으로 유기기전력을 구하는 계산, 외부 특성곡선이 나타내는 관계, 분권 발전기의 전압 변동 특성, 발전기 종류별 특성 설명 가운데 틀린 것을 가리는 문제를 묻는다.
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뜻
직류발전기의 유기기전력은 단자전압에 전기자에서 생기는 전압강하를 더한 값이다. 전기자에 흐르는 전류와 전기자저항을 곱해 전압강하를 구하고 단자전압에 더한다. 단자전압 220V, 부하전류 50A, 전기자저항 0.2Ω이고 계자전류와 전기자 반작용을 무시하는 분권 발전기라면 유기기전력은 230V다.
분권 발전기는 계자전류가 부하전류와 따로 흐르므로 전기자전류는 두 전류를 더한 값이 된다. 전기자 반작용에 의한 전압강하가 있으면 그 값도 유기기전력을 구할 때 함께 더한다.
외부 특성곡선은 부하를 걸었을 때 단자전압이 어떻게 변하는지를 보여 주는 그래프다. 부하가 커지면 단자전압이 어떻게 떨어지는지를 이 곡선으로 알 수 있다.
분권 발전기는 계자를 발전기 단자에 직접 걸기 때문에 단자전압이 내려가면 계자전류도 함께 줄어든다. 그래서 부하에 따른 전압 변동이 자체적으로 더 크게 나타난다. 차동복권발전기는 보상을 반대로 걸어 부하가 늘면 전압을 더 떨어뜨리는 성향이 있어 전압을 일정하게 유지하지 못한다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 유기기전력 계산 — 단자전압에 전기자 전류×전기자저항의 전압강하를 더한다. 220V·50A·0.2Ω이면 230V다. ② 외부 특성곡선 — 부하전류와 단자전압의 관계를 나타내며, 부하가 커지면 단자전압이 떨어진다. ③ 종류별 특성 — 분권은 단자전압이 내려가면 계자전류도 줄어 전압 변동이 크고, 차동복권은 부하가 늘수록 전압이 더 떨어진다.
자주 묻는 물음
- 직류발전기의 유기기전력은 어떻게 구하나요?
- 단자전압에 전기자 전류와 전기자저항을 곱한 전압강하를 더합니다. 분권 발전기에서는 계자전류와 부하전류를 더한 전기자전류로 계산합니다.
- 직류발전기의 외부 특성곡선은 무엇을 나타내나요?
- 부하를 걸었을 때 부하전류와 단자전압의 관계를 나타냅니다. 부하가 커지면 단자전압이 어떻게 떨어지는지 알 수 있습니다.
- 차동복권발전기는 부하가 늘면 전압이 어떻게 되나요?
- 보상을 반대로 걸어 전압을 더 떨어뜨립니다. 그래서 전압을 일정하게 유지하지 못합니다.
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