직류기의 손실 중 가계손에 속하는 것은?
- 브러시의 전기손
- 와전류손
- 풍손
- 전기자권선동손
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문제는 직류기 손실 중에서 가계손(기계손)에 해당하는 항목을 묻고 있다. 가계손은 기계적 마찰과 풍손을 포함하므로 풍손이 여기에 속한다.
가계손=기계손=마찰손(베어링·브러시 마찰)+풍손이므로 풍손이 여기에 속한다.
개념 한 쪽
전기공사산업기사 정류작용 — 정류시간과 전압 정류
정류는 회전하는 코일의 전류 방향을 브러시와 정류자가 바꾸는 작용이다. 이때 코일이 잠깐 단락되는 시간이 정류시간이고, 단락 순간에 생기는 리액턴스 전압을 보극으로 상쇄하는 것이 전압 정류다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「정류작용」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 손실 분류 고르기 | 1 | 직류기의 손실 중 가계손에 속하는 보기 고르기 |
| 식 관계 고르기 | 1 | 정류시간에 비례하는 요소를 나타낸 관계식 고르기 |
| 역할 요소 고르기 | 1 | 직류기 정류작용에서 전압 정류를 일으키는 것 고르기 |
뜻
정류는 직류기에서 전기자 코일에 유도된 교류 전류를 정류자와 브러시로 바꾸어 외부로 직류를 내보내는 작용이다. 브러시가 코일에 연결된 두 정류자편을 동시에 누르는 동안 코일이 단락되고, 그 사이에 전류 방향이 뒤집힌다.
단락이 유지되는 시간이 정류시간 Tc이다. 브러시 두께 b에서 정류자편 두께 δ를 뺀 길이를 정류자 주변속도 vc로 나누어 Tc = (b − δ)/vc로 구한다. δ를 빼는 까닭은 두 편이 모두 브러시에 닿아야 단락이 성립하기 때문이다.
정류 방식은 둘로 나뉜다. 탄소브러시의 접촉저항을 이용해 단락 전류를 서서히 반전시키는 것이 저항 정류이고, 보극이 단락 코일에 정류 기전력을 유도해 전류 반전을 재촉하는 것이 전압 정류이다. 보극은 주극 사이에 놓여 리액턴스 전압을 상쇄하는 반대 방향 전압을 만든다.
정류가 나쁘면 브러시에서 스파크가 튄다. 보상권선을 설치하거나, 보극을 두거나, 접촉저항이 큰 탄소브러시를 쓰는 것이 정류를 좋게 하는 대표 방법이다. 반대로 반작용 자속을 늘리면 중성축이 더 밀려 정류가 오히려 나빠진다.
예제
정류작용 문제는 공식의 분자·분모와 장치의 대응을 뒤바꾼다. 정류시간이 브러시 두께와 정류자편 두께의 차에 비례한다는 것을 합이나 곱으로 바꾸거나, 전압 정류의 역할을 탄소브러시로, 저항 정류의 역할을 보극으로 맞바꾸는 선지가 함정이다. 보상권선에 전기자 전류와 같은 방향 전류를 흘린다고 하거나, 자기저항을 줄여 반작용 자속을 늘린다고 하는 설명도 방향이 반대다. 정류시간 계산은 Tc = (b − δ)/vc에 값을 그대로 대입해 구한다.
대표 기출 3문항
직류발전기의 정류시간에 비례하는 요소를 바르게 나타낸 것은 ? (단, b : 브러시의 두께[mm], δ : 정류자편사이의 두께[m], vc : 정류자의 주변속도이다.)
- vc - δ
- b - δ
- δ - b
- b + δ
정답과 해설 보기
정답 ② · 문제는 직류발전기 정류시간에 비례하는 요소를 묻고 있다. 정류시간 Tc는 브러시 두께에서 정류자 편과의 두께를 뺀 값에 비례하고 주변 속도에 반비례하므로 Tc ∝ (b − δ)이다.
정류시간 Tc = (b−δ)/vc이므로 정류시간에 비례하는 요소는 b−δ.
직류기의 정류작용에서 전압 정류의 역할을 하는 것은?
- 탄소
- 보상권선
- 보극
- 리액턴스 전압
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문제는 직류기에서 전압 정류 역할을 하는 요소를 찾는 것이다. 전압 정류는 단락 코일에 유도되는 리액턴스 전압을 상쇄하기 위해 간극권선(보극)이 반대 방향의 전압을 유도하여 이루어지므로 보극이 그 역할을 한다.
전압 정류는 보극(간극권선)이 단락 코일의 리액턴스 전압을 상쇄할 반대 전압을 유도해 일으킨다.
자주 묻는 물음
- 정류시간은 무엇에 비례하나요?
- 브러시 두께 b에서 정류자편 두께 δ를 뺀 값에 비례하고 정류자 주변속도 vc에 반비례한다. Tc = (b − δ)/vc로 구한다.
- 전압 정류와 저항 정류는 각각 무엇이 맡나요?
- 전압 정류는 보극이 정류 기전력을 유도해 리액턴스 전압을 상쇄하는 방식이고, 저항 정류는 탄소브러시의 접촉저항을 이용하는 방식이다.
- 정류를 좋게 하는 방법이 아닌 것은 무엇인가요?
- 자기저항을 적게 하여 반작용 자속을 늘리는 것이다. 반작용 자속이 커지면 중성축이 더 밀려 정류가 나빠진다. 보상권선·보극·큰 접촉저항 브러시는 정류를 좋게 하는 방법이다.
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