전기기기 / 직류발전기 - 전기기능사 필기 핵심 요약

※  전기기능사 필기 시험 대비 핵심 요약입니다. 

시험에 잘 나오는 것 중에서 딱 필요한 내용만 요약 정리한 것으로 기본 학습이 되어 있으면 바로 이해가 될 것입니다.

기초가 없으신 분도 그냥 통으로 외우면 시험에서 좋은 결과가 있을 것이라 생각합니다.

자세히 보는 것도 중요하지만 딱 필요한 것만 정리하여 효율성을 높이는 것도 좋은 전략입니다.

 

[★] 무조건 출제가 되는 내용으로 반드시 숙지하시기 바랍니다.

[빨간색] 핵심이 되는 내용으로 문제 풀이 중 정답을 빨리 찾을 수 있으니 잘 정리 하시기 바랍니다.

[※] 부가되는 내용, 참고 내용, 정리 요약 내용으로 이해를 도와주는 부분이니 참고 바랍니다.

* 특수문자 입력의 어려움이 있으니 공식은 신경써서 보시기 바랍니다.

 

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# 앙페르의 오른나사 법칙 : 전류에 대한 자장(=자극, 자기장, 자속)의 방향을 결정

 

# 플레밍의 오른손 법칙 (발전기) : 운동에너지 → 전기에너지 (+) : 출력

   - 엄지 : 운동

   - 검지 : 자장

   - 중지 : 기전력의 방향 

   - 규약효율 :   출력 ÷ (출력 + 손실) × 100

 

# 플레밍의 왼손 법칙 (전동기) :  전기에너지 → 운동에너지 (-) : 입력

   - 엄지 : 힘 F

   - 검지 : 자장 B 

   - 중지 : 전류 I

   - 규약효율 : (입력 - 손실) ÷ 입력 × 100

  

# 비오사바르의 법칙 : 전류에 의한 자장의 세기

 

# 패러데이의 법칙 : 유도기전력의 크기

 

# 렌츠의 법칙 : 유도기전력은 자속의 증가 또는 감소를 방해하는 방향 (역기전력)

 

※ 중요한 내용이니 반드시 정리하고 암기해야 합니다.

 

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[전기기능사] 필기

[전기기기]

[직류발전기]

 

★ # 직류기의 구조

ㅡ 전기자 : 기전력을 유도하는 부분

ㅡ 계자 : 자속을 발생시키는 곳

ㅡ 정류자 : 교류를 직류로 바꾸어주는 부분  (AC → DC)

 

★  # 중권과 파권의 차이

ㅡ 파권(직렬권) : 고전압, 소전류, a=2

ㅡ 중권(병렬권) : 저전압, 대전류, a=p

     (a : 병렬회로수, p : 극수)

※ 파고중대로 암기

 

★   # 유도기전력

E = PZ⏀N ÷ 60a

   - 중권 E =  Z⏀N ÷ 60,     파권 E =  PZ⏀N ÷ 120

 

# 발전기의 종류

ㅡ 타여자발전기 : 외부 독립된 전원에서 계자전류를 공급

ㅡ 자여자발전기 : 자기 스스로 계자전류를 공급

   - 직권 : 직력로 접속

   - 분권 : 병렬로 접속

   - 복권 : 직·병렬로 접속 (계자선이 2개)

 

# 타여자발전기

ㅡ 철심에 잔류자기가 없어도 발전

ㅡ 다른 독립된 직류 전원으로부터 계자전류를 받아서 자속을 만드는 방식

ㅡ E = V + IaRa [V] ,    V = E - IaRa [V]  ( Ia:전기자전류, Ra:전기자저항)

ㅡ 전기자저항(Ra)에 의한 전압강화(IaRa)가 발생한다.

 

# 직권발전기

  E = V + Ia(Ra + Rs) [V],   V = E - Ia(Ra + Rs) [V]  (Rs:직권계자저항)

 

# 분권발전기

E = V + IaRa [V] ,    V = E - IaRa [V]      ※ 타여자발전기=분권발전기

 

# 복권발전기

ㅡ 가동복권 ( + )

★   - 평복권 : 무부하 전압(Vo)과 전부하 전압(Vn)이 같도록 설계    Vo = Vn (전압변동률 = 0)

ㅡ 차동복권 ( - ) : 수하특성(정전력)을 이용, 전기용접용 발전기

 

★   # 발전기의 특성곡선

         E ← 무부하특성곡선 →  If ← 부하특성곡선 → V ← 외부특성곡선 → I

(유도기전력)                       (계자전류)                 (단자전압)                  (부하전류)

 

★★   # 전압변동률

E = (무부하전압 - 정격전압) ÷ 정격전압 × 100 = (Vo - Vn) ÷ Vn × 100(%)

 

# 전기자 반작용

ㅡ 전기자 전류가 흘러 주자속에 영향을 미치는 현상(감자 기자력과 교차 기자력 발생)

ㅡ 전기자 전류(Ia) : 전기자 반작용의 원인

 

#전기자 반작용의 현상

ㅡ 전기적 중성축의 이동(편자작용)

   - 발전기 : 회전방향,  전동기 : 회전반대방향으로 이동

ㅡ 브러시를 새로운 전기적 중성축으로 이동시 감자작용에 의하여(-)

   - 발전기 : 기전력 감소, 속도감소

   - 전동기 : 토크감소,  속도상승

ㅡ 브러시를 전기적 중성축으로 이동시키지 않으면 불꽃(섬락)이 생긴다.

 

★   # 탄소브러시의 특징

   - 저항정류

   - 내열성이 커야 함

   - 사용시 접촉저항이 커진다

 

# 전기자 반작용의 방지법

ㅡ 중성축 이동

★   ㅡ 보극 설치 : 전압 정류 개선

★   ㅡ 보상권선 설치 : 가장 효과적인 방법

    - 전기자에 흐르는 전류와 반대방향의 전류를 흘려주어서 전기자 기자력을 상쇄

 

# 정류

ㅡ 교류 전압이 정류자와 브러시의 작용으로 직류 전압으로 변환 (AC →  DC)

 

# 정류 곡선

ㅡ 과정류 : 브러시 앞쪽에서 불꽃 발생

ㅡ 부족정류 : 브러시 뒤쪽에서 불꽃 발생

 

# 양호한 정류를 얻으려면

ㅡ 보극을 설치 (전압 정류)

ㅡ 브러시의 접촉저항을 크게 함 (저항정류)

 

★   # 직류발전기의 병렬운전 조건

ㅡ 극성, 단자전압, 외부특성 곡선이 같을 것

 

★   # 균압선 

ㅡ 병렬운전을 안전하게 하기 위하여 직권과 복권에만 설치한 선

 

★   # 균압환(균압고리)

ㅡ 과열방지, 불꽃(섬락) 방지

 

★   # 발전기 규약효율

출력 ÷  (출력 + 손실)  × 100 (%)