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전기기능사 전기기기 · 직류기 시험

DC Machine Test

직류기 시험은 절연 · 접지 · 무부하 · 부하 · 온도 · 정류 상태를 확인해, 기계를 안전하게 설계한 성능대로 쓸 수 있는지 가리는 일이다. 절연 저항과 브러시 · 정류자 점검은 사고를 미리 막는 항목이고, 발전기와 전동기는 같은 이름의 시험이라도 재는 값이 다르다. 그림에는 절연 저항계(메거)의 두 단자를 권선과 접지된 프레임에 걸어 그 사이 절연 저항을 재는 연결이 있어요.

직류기를 왜 시험하는가

💡 시험의 목적
①제작한 기계가 설계대로 성능을 내는지 확인한다
②절연 상태를 점검해 감전 · 화재 사고를 막는다
③정기 점검으로 고장을 미리 찾는다
④브러시 · 정류자처럼 닳는 부품의 상태를 확인해요

절연 저항 시험

절연

절연 저항 시험 기준
측정 기기
직류 고전압을 걸고 흐르는 작은 전류로 저항을 잰다
절연 저항계(메거)
측정 위치
각 권선과 프레임(접지) 사이
권선과 접지 사이
판정 기준
사용 전압 1,000 V 이하인 기기
1 MΩ 이상
주의 사항
권선에 남은 전하를 방전시킨 뒤 재고, 잰 뒤에도 다시 방전한다
재기 전과 잰 뒤에 방전

주요 시험 항목

시험 항목

직류기 주요 시험
시험 항목목적방법
접지 시험프레임 접지 확인접지 저항 측정
절연 저항 시험절연 상태 확인절연 저항계 사용
권선 저항 측정동손 계산의 기초브리지법 또는 전압 강하법
무부하 시험기계손 + 철손 측정무부하 운전 때 입력 측정
부하 시험전체 특성 확인부하를 바꾸며 전압 · 전류 측정
온도 시험과열 여부 확인정격 운전 뒤 온도 상승 측정

발전기와 전동기 시험의 차이

비교

같은 시험, 다른 측정값
구분발전기 시험전동기 시험
무부하 시험정격 속도로 돌리며 계자 전류에 따른 무부하 전압 측정무부하 운전 때 입력 측정
부하 시험부하를 늘리며 단자 전압 V 변화 확인부하를 늘리며 속도 N · 토크 T 변화 확인
특성 곡선외부 특성 곡선(부하 전류와 단자 전압)속도 · 토크 곡선(N 과 T)
효율 측정출력 전력 ÷ 기계 입력기계 출력 ÷ 입력 전력
🔑 차이의 뿌리
①발전기는 기계 에너지를 전기 에너지로 바꾸니, 부하가 바뀔 때 전압이 얼마나 버티는지가 중요하다
②전동기는 전기 에너지를 기계 에너지로 바꾸니 속도와 토크가 중요하다
③절연 · 접지 · 온도 시험은 둘 다 같은 방법으로 해요

브러시 · 정류자 점검

점검

브러시 · 정류자 점검 항목
브러시 마모
길이가 원래의 2/3 이하로 줄면 갈아 끼운다
1/3 닳으면 교체
브러시 접촉 압력
압력이 고르지 않으면 불꽃이 생긴다
고르게
정류자 표면
홈이나 요철이 있으면 연마한다
매끄럽고 고르게
정류 상태
불꽃 등급 1 ~ 1.5 는 운전에 지장 없는 범위
불꽃이 없거나 아주 작게

정리

절연 저항 기준
R절연 ≥ 1 MΩ
사용 전압 1,000 V 이하 기기는 절연 저항 1 MΩ 이상
효율
η = 출력입력 × 100%
효율 = 출력 ÷ 입력. 손실이 작을수록 높다
🎯 시험에서 묻는 것
①절연 저항은 절연 저항계(메거)로 재고, 1 MΩ 이상이어야 한다
②접지 시험은 접지 저항이 규정값 이하인지 본다
③무부하 시험으로 기계손과 철손을 잰다
④브러시가 1/3 닳으면 갈아 끼워요
⑤정류 상태는 불꽃이 없거나 아주 작아야 정상이에요

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