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가. 실습목표
- 정격 운전시 타여자발전기의 부하 전류의 변화에 따른 전압 강하 현상을 확인한다.
- 타여자 발전기의 전압강하 현상과 관련된 수식을 제시하고 이를 설명할 수 있다.
나. 개요
- 발전기를 일정한 속도로 원동기가 운전하고 있는 상태에서 공급하고 있는 전압은 부하 전류의 변화에 따라 영향을 받게 된다. 발전기의 출력 단자 전압은 V=E-IaRa ( V: 단자전압, E는 유기전압, Ia: 전기자 전류, Ra: 전기자 저항)의 수식으로 설명된다.
- 타여자 발전기의 경우에는 외부 계자권선에 연결된 회로에서 자속이 일정하게 발생하므로 E = KNΦ 에 의해서 E의 크기가 일정하다고 보면, V는 부하전류의 증가에 따라서 점점 감소하게 되는 특성 (수하특성)을 가지게 된다. 이는 타여자 분권 발전기의 부하 특성과 유사하다.
다. 준비물
- 직류발전기(DCG-100)
- 동기발전기(SM-100)
- 0~150V 직류전압계
- 0~2.5A직류전류계
- 0~0.5A직류전류계
- 저항부하
- 0~125V/5A DC전원장치
- 0~150V/1A DC전원장치
라. 실습
- 1. 직류발전기를 직류전동기와 연결하고 그림 1-7과 같이 결선한다. 발전기의 계자가변저항기를 최대저항으로 조정한다. 전동기의 계자가변저항기를 최소저항으로 조정한다.
- 2. 가변 부하 저항기의 모든 스위치는 아래를 향하도록 꺼져 있어야 한다.
- 3. 결선을 점검받은 다음 0-125[V] 가변 전압 원을 증가하여 전동기를 기동하며 속도를 1800[rpm]으로 조정하도록 한다.
- 4. 발전기 측의 분권계자 가변 저항을 조절하여 출력 단자 전압이 130[V]에 이르도록 한다.
- 5. 전동기 측의 가변 저항을 조절하여 회전 속도가 1800[rpm]이 되도록 조절한다,
- 6. 발전기의 계자 전류, 부하 전류 단자 전압을 기록한다.
- 7. 가변 부하 저항기의 1,2 스위치를 올리고 5번, 6번의 실험을 반복한다.
- 8. 가변 부하 저항기의 3,4 스위치를 올리고 5번, 6번의 실험을 반복한다.
- 9. 가변 부하 저항기의 5,6 스위치를 올리고 5번, 6번의 실험을 반복한다.
- 10. 가변 부하 저항기의 7,8 스위치를 올리고 5번, 6번의 실험을 반복한다.
- 11. 가변 부하 저항기의 9,10 스위치를 올리고 5번, 6번의 실험을 반복한다.
표 1-7 부하 상태 계자전류[A] 부하전류[A] 단자전압[V] 무 부하 __________ __________ __________ 1,2번 저항 병렬 연결 __________ __________ __________ 1,2,3,4번 저항 병렬 연결 __________ __________ __________ 1,2,3,4,5,6,번 저항 병렬 연결 __________ __________ __________ 1,2,3,4,5,6,7,8번 저항 병렬 연결 __________ __________ __________ 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,번 저항 병렬 연결 __________ __________ __________ 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11번 저항 병렬 연결 __________ __________ __________
마. 실습평가
- 타여자 발전기에서 전압강하의 원인은 무엇인가?
- 발전기의 %전압변동률은 무엇인가?