전기기사 전기기기

전기자 도체가 자계를 끊어 생기는 기전력 E = PZΦN60a 와 자계 속 전류가 받는 토크에서 출발한다. 발전기 쪽은 여자 방식별 특성 · 전압변동률 · 병렬운전을, 전동기 쪽은 종류별 속도 특성 · 기동 · 속도 제어를 보고, 손실 · 효율과 정류로 마친다.

동기속도 N_s = 120fp 로 도는 기계다. 유기기전력과 전기자 반작용에서 동기 임피던스를 세우고, 특성곡선 · 단락비 · 전압변동률 · 병렬운전을 지나 동기전동기의 V곡선과 동기조상기까지 간다.

다이오드 · 사이리스터 · 트랜지스터 같은 소자가 어떻게 켜지고 꺼지는지 보고, 정류회로의 평균 전압과 점호각 α 로 그 값을 바꾸는 제어정류기, 직류 초퍼를 다룬다.

권수비 a 로 전압과 전류를 바꾸는 기계다. 등가회로에서 전압변동률을 얻고, 3상 결선 · 상수 변환 · 병렬운전 조건을 본 뒤 손실 · 효율과 시험(무부하 · 단락)으로 등가회로 정수를 구한다. 계기용변성기와 단권변압기 같은 특수변압기로 마친다.

회전자계보다 조금 늦게 도는 기계라 슬립 s 가 모든 식의 중심에 있다. 등가회로와 토크 · 비례추이, 기동법(Y-Δ · 기동보상기)과 속도 제어, 특수 농형 · 단상 유도전동기, 시험과 원선도를 차례로 본다.

교류로 도는 정류자 전동기다. 단상 직권 · 반발 전동기, 3상 정류자 전동기, 정류자형 주파수 변환기를 다루며, 종류마다 특성이 달라 표로 나눠 보는 편이 낫다.

기기를 켜고 끄고 지키는 쪽이다. 열동 릴레이 · 타이머 · PLC 같은 제어기기, 퓨즈 · 배선용 차단기 · 누전 차단기 · 과전류 계전기 같은 보호기기, 둘을 묶은 인터록과 Y-Δ 전환 회로를 본다.

직류 직권 전동기를 무부하로 돌리면 자속이 거의 0 이 되어 속도가 위험하게 오른다(속도 폭주). 벨트가 끊어져 부하가 빠질 때도 같다.

동기발전기 전압변동률 식에서 sinθ 앞 부호는 지상 부하가 +, 진상 부하가 − 다. 진상 부하면 전압변동률이 음수가 될 수도 있어요.

유도전동기의 최대 토크는 2차 저항 r₂′ 와 상관없다. 2차 저항을 키우면 최대 토크가 나는 슬립만 커진다(비례추이).

CT 2차를 열어 두면 높은 전압이 생겨 위험하고, PT 2차를 단락하면 과전류가 흘러 위험하다. 두 변성기의 금기가 서로 반대다.

직류발전기 병렬운전에서 균압선이 필요한 것은 상승 특성인 직권 · 과복권 발전기다. 분권 발전기는 수하 특성이라 균압선 없이 안정하다.

변압기 병렬운전에서 극성이나 위상변위가 다르면 단락 사고처럼 치명적이고, 권수비가 다르면 순환전류가 흐르며, %Z 가 다르면 부하를 고르게 나누지 못한다.

리니어 유도전동기의 동기속도는 v_s = 2τf [m/s] 로, 회전형의 120fP [rpm] 과 단위부터 다르다.