3. 직류 발전기의 무부하 포화곡선

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목차

가. 실습목표

  • 타여자 발전기의 무부하시의 전압과 분권계자전류사이의 관계가 포화곡선임을 확인한다.
  • 포화 곡선이 되는 이유를 설명할 수 있다.

나. 개요

패러데이의 오른손 법칙에서 발전 전압은 자속밀도, 도체의 길이, 도체의 이동 속도에 비례한다. 직류기에서는 도체의 이동 속도가 회전운동과 비례 관계가 있으므로 원동기 회전 속도를 올려 주거나 발생 자속의 수를 높여 주면 발전 전압이 높아진다.
분권 발전기의 자계는 자생적으로 발생한 전류가 분권계자에 흐름으로서 발생한다. 전류의 흐름은 자속의 발생과 히스테리시스 성질에 의한 특성관계를 갖는다. 전체적으로 분권 계자 전류와 발전 전압의 관계는 포화 곡선의 모양으로 나타나게 되는 것을 확인할 수 있다.

다. 준비물

  • 직류발전기(DCG-100)
  • 캐패시터 기동 전동기(CMS-100)
  • 직류전압계(0~150V)
  • 직류전류계(0~0.5A)
  • 0~150V/1A 직류전원장치, 120V교류 전원 전력

라. 실습

1. 직류발전기를 캐패시터 기동전동기에 연결하고 그림1-3과 같이 결선한다. 계자가변저항기를 최대저항으로 맞춘다.
mid
2. 결선을 점검받은 뒤에 전동기를 기동 시킨다. 150V 직류전원의 출력을 0에서 최대까지 상승시키며 측정하고 다시 0으로 감소시키며 측정한다. 이때 증가시킬 경우와 감소시킬 경우에 각각 약 10 단계 정도로 전기자 전압을 나누어 표 1-3에 기록한다.
표 1-3
계자전류[A] 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 0.21 0.24 0.27
전기자 전압[V] 증가시 ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
감소시 ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______

마. 실습평가

  1. 임계 저항선은 무엇을 의미하는가? 답을 나타내는 그래프를 그려라.
  2. 지금 그린 유기전압에 대한 그 곡선의 모양이 Ferro-magnetic 자성체내에서 구한 B에 대한 H의 포화곡선의 모양과 다르지 않는 이유를 설명하라.
  3. 발전기에 대한 포화곡선을 구하기 위해서 필요한 실험방법과 기구를 설명하라. 포화곡선에서 구해진 몇 개의 데이터를 사용할 수 있는가? 이유는?
  4. 분권계자는 왜 한쪽 방향으로만 증가나 감소시켜야하는가?
개인 도구