직류발전기의 종류와 특성 및 운전

전기기사 필기 2013년 2회 55번

직류발전기의 유기기전력은 자속과 회전수의 곱에 비례합니다. 즉, $E = k \Phi N$의 관계를 가집니다.

Q문제

포화하고 있지 않은 직류발전기의 회전수가 4배로 증가되었을 때 기전력을 전과 같은 값으로 하려면 여자를 속도 변화 전에 얼마로 하여야 하는가?

유사 문제 링크

선택지 분석

1/2

회전수가 4배 증가했을 때 기전력을 유지하려면 여자는 1/4이 되어야 하나, 1/2로 잘못 계산한 오답입니다.

1/3

회전수 변화 비율과 무관한 임의의 값을 선택한 오답입니다.

1/4

직류발전기의 유기기전력은 자속과 회전수에 비례하므로, 회전수가 4배 증가하면 자속(여자)은 1/4로 감소해야 기전력이 일정하게 유지됩니다.

•

Step 1: 직류발전기의 유기기전력 공식은

E = k Φ N

입니다. (단,

k

는 기계상수,

Φ

는 자속,

N

은 회전수)

•

Step 2: 발전기가 자기포화되지 않았으므로 자속

Φ

는 여자 전류에 비례합니다.

•

Step 3: 회전수가 4배 증가하여

N^{'} = 4 N

이 되었을 때 기전력

E

를 동일하게 유지하려면,

E = k Φ^{'} (4 N)

을 만족해야 합니다.

•

Step 4: 따라서 새로운 자속

Φ^{'}

는

\frac{1}{4} Φ

가 되어야 하므로, 여자를 속도 변화 전의 1/4로 해야 합니다.

1/8

회전수가 4배 증가했을 때 기전력을 유지하려면 여자는 1/4이 되어야 하나, 1/8로 잘못 계산한 오답입니다.

직류발전기에서 유기기전력과 회전수, 자속의 관계는 어떻게 되나요?

직류발전기의 유기기전력은 자속과 회전수의 곱에 비례합니다. 즉,

E = k Φ N

의 관계를 가집니다.

문제에서 '포화하고 있지 않은'이라는 조건이 왜 중요한가요?

자기회로가 포화되지 않아야 여자 전류와 자속이 정비례 관계를 가지기 때문입니다. 포화 상태라면 여자 전류를 줄여도 자속이 비례해서 줄어들지 않을 수 있습니다.