전기기기 2 - 직류기 1

직류 발전기 구성

- 전기자 : 회전하여 기전력을 유도

- 계자 : 자속 생성

- 정류자 : 브러시와 접촉해 교류기전력 -> 직류기전력 전환

- 권선이 1개(코일 2개)라 정류자편수가 적은 경우, 여전히 교류에 가까운 형태이나 정류자 편수 늘리면 직류에 가까워짐

 

전기자 권선 

1. 환상권과 고상권

- 환상권 : 환상철심으로 철심 내외부 감은 방법

- 고상권 : 환상권 문제 개선(감기 편함, 코일 리액턴스가 적어져 정류가 용이 등)

 

 

정류 작용

- 1. 코일 2-5'를 기준으로 보면, 브러시는 정류자 3편에만 붙어 오른쪽가는 전류 ia가 흐른다.

- 2. 전기자의 회전으로 브러시가 정류자 2-3 사이 위치시 코일 2-5'는 브러시로 단락되어 단락 전류 i가 생긴다.

- 3. 정류자가 회전해  브러시가 정류자편 2에 완전 접촉시 왼쪽 가는 전류 i_a가 흐르나 반대 방향이므로 -i_a가 된다.

 

 

정류 곡선

- 전기자 코일에는 자기 인덕턴스가 존재하여 전류 변화를 방해

- 브러시가 정류자편 3을 떠낼때 +i_a에서 -i_a로 순간적으로 변하면서, 고전압(역기전력, 리액턴스 전압) 유기

 => 정류자 편과 브러시 사이 불꽃 발생, 손상

- 정류 곡선 : 단락 코일 내부 전류 변화를 표현한 곡선

- 직선 정류 : 브러시 접촉면에서 전류 밀도가 균일한 이상적인 정류

- 정현파 정류 : 정류 개시 나 종류시 전류 변화가 없어 불꽃 발생 x

- 과정류 : 정류 시작 시 큰 전류 변화로 브러시 앞에 불꽃 발생

- 부족 정류 : 정류 종료 시 큰 전류 변화로 브러시 뒤에 불꽃 발생

 

 

직류 발전기 특성 곡선

- 무부하 특성 곡선 : 무부하 상태시의 계자 전류 If와 유기기전력 E 사이 곡선으로 모든 특성 곡선의 기본

- 부하 특성 곡선 : 정격 속도서 부하 전류 I와 단자 전압 V 사이 관계 

- 외부 특성 곡선 : 정격 속도에서 부하 전류 I와 단자 전압 V 사이 관계

 

 

 

직류 발전기 외부 특성 곡선 비교

- 차동 복권 발전기 : 정전류 특성(수하 특성)을 가져, 용접용 전원으로 사용

 

직류 발전기 병렬 운전 조건

- 직권 발전기 포함시 : 균압선 필요

- 대부분은 같아야 하나 용량은 무관

 

 

 

전동기 복습

- 3상 유도 전동기 : 정속도 운전, 간편, 저렴, 공장에서 주로 사용

- 직류 전동기 : 속도/토크 제어와 회전 방향이 용이하여 전차, 크레인 등 광범위 하게 사용하나 값 비싸고,직류전원필요