CH1. 직류기

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직류기 : 직류발전기와 직류전동기에 대하여 알아본다.

 

◼ 직류기의 원리

“발전기와 전동기는 구조가 같다.”

힘 → 전기 : 발전기 (플레밍의 오른손 법칙)

전기→힘 : 전동기 (플레밍의 왼손 법칙)

 

 

◼ 직류발전기의 구조

힘 → 전기

 

① N, S 극 → 계자(F)

② 구리(도체) → 전기자(A)

③ 교류→직류 → 정류자(C)

 

+

 

브러쉬(만들어진 전기를 외부로 빼주는부분) (B)

계자 : 계자철심 + 계자권선

(계자 : 자극을 만드는 부분)

 

전지자 : 전기자철심 + 전기자권선

(전기자 : 기전력을 발생시키는 부분)

 

전기자권선 -소전류 : 둥근 구리선

-대전류 : 평각 구리선

 

∴정류자(Commutor)

∴브러쉬(접촉저항 적당, 마모성이 작을 것)

 

┌탄소질브러쉬(접촉저항↑): 저전류, 저속기

└흑연질브러쉬(접촉저항↓): 대전류, 고속기

 

∴공극(Air gap)

공극(전지자와 계자사이)

소형기 3mm, 대형기 6mm

 

 

◼전기자 권선법

 

◼ 직류발전기 이론

 

② 전지자 반작용(Armature reaction)

└전기자 전류에 의한 자속이 주자속에 영향을 미치는 현상

 

·영향

 

- 주자속 감소(감자작용)

- 편자작용(자속의 방향이 치우침)

- 전기자 편간 섬락 발생

- 브러쉬 불꽃 발생

 

 

· 방지대책

 

- 보상권선 (90[%])

전기자 권선에 의해 생긴 자속을 상쇄하는 것이 목적이므로 계자극에 홈을 파고 권선을 감아 전기자와 직렬로 연결하여 반대방향의 전류를 흘러준다.

 

 

-보극(10[%])

-브러시 위치를 전기적 중심축으로 이동

(발전기는 회전방향, 전동기는 회전 반대방향)

 

 

③ 정류 (AC → DC)

 

정류 : 전기자 도체의 전류가 브러시를 통과할 때 마다 전류의 방향을 반전시켜 교류기전력을 직류로 변환시키는 작용

 

·리액턴스 전압

·양호한 정류대책

 

·정류자 편속

◼ 직류발전기의 종류

①발전기의종류

·원동기에 의한 분류
  :엔진 발전기, 터빈발전기, 수차 발전기, 풍력발전기

·출력에 의한 분류
  : 직류발전기, 교류발전기

·회전자에 의한 분류 
 :회전계자형, 회전전기자형

·계자형식에 의한 분류 
 : 돌극형 발전기, 원통형 발전기

 

 

 

∴ 직권 발전기

특징

-잔류자기가 없으면 발전불가능

- 운전 중 전기자 회전방향을 반대로 하면 잔류자기를 소멸시켜 발전 불가능

-무부하시 전압 확립 불가능

 

용도 : 전압강하가 큰 선로의 승압기로 사용

(거의 사용안함)

 

 

∴ 분권 발전기

 

특징

-잔류자기가 없으면 발전불가능

-운전 중 전기자 회전방향을 반대로 하면 잔류자기를 소멸시켜 발전불가능

-무부하 운전금지(계자권선 소손의 발생우려)

-전압의 변화가 적기 때문에 정전압 발전기라함

 

자여자 : 잔류자기가 반드시 필요. 역회전 X

 

타여자 : 잔류자기가 없어도 됨. 역회전 O

 

∴ 복권 발전기

 

∴전압변동률

 

∴차동복권(수하특성)

 

수하특성

: 부하 증가 시 단자전압이 현저하게 강화되면서 부하전류가 급격히 감소되어 전류가 일정해지는 정전류 특성

 

 

◼ 직류발전기의 운전

 

·병렬운전

 

목적

- 1대의 발전기로 용량이 부족할 때

- 경부하에 대해 효율 좋게 운전하기 위해

- 예비기로 설치할 때

① 단자전압 및 극성이 같을 것

② 외부특성곡선이 어느정도 수하특성일 것

③ 각 발전기의 외부특성곡선이 같을 것

④ 직권계자가 있는 발전기(직권, 복권)는 병렬운전을 안정하게 하기 위해 균압선을 설치할 것

 

기동운전 순서