개념 한 쪽
전기기능장 직류발전기의 특성과 운전 — 여자·전기자 반작용과 승압기 운전
직류발전기의 기전력은 회전수와 자속의 곱에 비례하므로 둘 중 하나가 줄면 다른 하나를 키워 같은 전압을 유지한다. 분권 발전기는 계자전류와 부하전류로 전기자 전류를 정하고, 직권 발전기는 부하 전류가 자속을 바꾸므로 전압 특성이 다르다. 전기자 반작용을 줄이는 구조도 함께 묻는다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
뜻
포화하지 않은 직류 발전기에서 회전수를 1/2로 줄여도 기전력을 그대로 두려면 자속을 2배로 해야 한다. 기전력이 회전수와 자속의 곱에 비례하기 때문이다.
분권 발전기의 전기자 전류는 계자전류와 부하전류로 정해진다. 정격전압 200V, 정격출력 50kW, 계자저항 20Ω인 분권 발전기라면 부하전류 250A에 계자전류 10A를 더해 전기자 전류가 260A가 된다.
직권 발전기는 부하 전류가 늘면 자속이 커져 단자전압이 올라간다. 그래서 부하 변동에 따라 단자전압이 심하게 변하는 어려움은 있지만, 선로의 전압강하를 보상하는 목적으로 장거리 급전선에 직렬로 연결해 승압기로 쓴다. 반대로 직권 발전기는 무부하 시 잔류 자속이 역방향 전류를 유도해 자속을 상쇄하므로 자기여자로 전압을 확립하지 못한다.
전기자 반작용은 줄이고 정류를 좋게 하려면 보극과 보상권선을 설치해 자기장을 보정한다.
예제
선지 판단은 회전수가 반으로 줄면 여자를 2배로 해야 한다고 계산하는지, 분권 발전기의 전기자 전류를 계자전류와 부하전류로 구하는지, 직권 발전기를 선로 전압강하 보상용 승압기로 고르는지, 자기여자가 되지 않는 발전기를 직권 발전기로 읽는지, 전기자 반작용 대책을 보극과 보상권선으로 고르는지에서 갈린다.
자주 묻는 물음
- 회전수를 줄여도 기전력을 같게 하려면 어떻게 하나요?
- 자속을 그만큼 키웁니다. 기전력은 회전수와 자속의 곱에 비례하므로, 포화하지 않은 발전기에서 회전수가 1/2로 줄면 여자를 2배로 해야 같은 기전력이 나옵니다.
- 직권 발전기는 어디에 쓰이나요?
- 선로의 전압강하를 보상하는 승압기로 장거리 급전선에 직렬로 연결해 씁니다. 부하 전류가 늘면 자속이 커져 단자전압이 올라가는 특성을 이용한 것입니다.
- 전기자 반작용을 줄이고 정류를 좋게 하려면 무엇을 설치하나요?
- 보극과 보상권선을 설치해 자기장을 보정합니다. 이를 통해 전기자 반작용을 상쇄하고 정류 상태를 개선합니다.
전기기능장 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.