전기기능사 전기기기 · 직류발전기

DC Generator

직류발전기는 도체를 자기장에서 움직여 직류 기전력을 얻는 기계예요. 구조·유기기전력 식·종류(분권·직권·복권)가 분류 핵심이에요. 특성 곡선으로 부하에 따른 전압 변화를 읽어요. 구조·종류 비교에서 직류발전기 원리가 보여요.

직류발전기란?

💡 직류발전기를 한마디로

①자석 사이에서 코일을 돌리면 전기가 생긴다

②이것이 발전의 기본 원리 (전자유도)

③정류자가 교류를 직류로 바꿔준다

④회전 에너지 → 전기 에너지 변환 장치

회전속도 N1200 rpm

이 그림 P=4, Z=200, Φ=0.02 Wb, a=2 고정. E = PZΦn/(60a) = 160 V

유기기전력

E = PZΦn60a

P: 극수, Z: 도체수, Φ: 자속, n: 회전수, a: 병렬회로수

🔑 공식 이해하기

①P(극수): 자석 수가 많으면 기전력 증가

②Z(도체수): 코일이 많으면 기전력 증가

③Φ(자속): 자석이 강하면 기전력 증가

④n(회전수): 빨리 돌리면 기전력 증가

구조

직류발전기 4대 구성요소

분류

여자 방식에 따른 분류

📋 기능사 핵심

①타여자: 외부 전원 필요, 전압 정밀 제어

②분권: 전압 비교적 일정 → 가장 많이 사용

③직권: 부하 변동 시 전압 변화 큼

④복권: 분권 + 직권의 장점 결합

유기기전력 공식

E = PZΦn60a

극수 × 도체수 × 자속 × 회전수 / (60 × 병렬회로수)

단자전압

V = E - I_a R_a

단자전압 = 유기기전력 - 전기자 전압강하

🎯 시험 포인트

①E=PZΦn/60a 공식 암기

②정류자: 교류→직류 변환 핵심 부품

③타여자: 외부전원, 분권: 병렬, 직권: 직렬

④브러시: 탄소 재질, 마모 시 교체

⑤단자전압 V = E - IaRa (전기자 반작용으로 감소)