직류타여자발전기의 원리

본문내용

치 ②번 단자와 교류 전류계 (A.C 0-2.5[A]) I2의 한 단자 와 접속하고 교류 전류계 (A.C 0-2.5[A]) I2의 다른 한 단자와 동기 전동기 고정자 ①번 단자와 접속하여 바꾼 후 전원 공급 스위치를 ON시킨다.
(b) 기동이 되어 동기 속도에 가까워졌을 때 여자 회로 스위치 S를 ON시켜 동기 속도가 되게 한다.
(c) 직류 발전기가 정격 속도로 회전할 때 직류 발전기의 분권 계자 권선에 공급한 전압 조정 손 잡이를 시계 방향으로 서서히 돌려 If가 약 300[mA]가 되게 한다.
(d) 계자 전류 If가 약 300[mA] 정도에서 전기자 권선 단자 전압 EA변하지 않을 때는 극성이 반대 이므로 전압 조정 손잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌려 If가 0[mA]가 되게 한 후 전기자 권선 단자의 전압계 극성을 바꾼다. “즉” 직류 발전기 전기자 권선 ①번 단자와 직류 전압계(D.C 0-200[V]) EA (+)단자를 접속하고 직류 전압계 (D.C 0-200[V]) EA (-)단자와 직류 발전기 전 기자 권선 ②번 단자를 접속한다.
(e) 발전기가 정상적(정격 속도)으로 회전하고 있는 상태에서 전압 조정 손잡이를 시계 방향으로 돌리면서 분권 계자 전류 If가 300[mA]가 되게 조정한다.
(f) If가 300[mA]일 때 전기자 권선 단자 전압 EA의 값을 측정 기록한다.
EA = [V]
(g) 표 8-1과 표 8-2에서의 계자 전류 If가 300[mA]일때와 같은가?
(h) 전압 조정 손잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌려 If가 0[mA]가 되게 한 후 전원 공급 스위치 를 OFF시킨다.
(7) 전기자 권선, 직류 전류계, 직류 전압계, 저항기(EMS 8311)를 사용하여 그림 8-3의 회로를 꾸민다.
(a) 직류 발전기의 전기자 권선 ①번 단자와 직류 전류계(D.C 0-2.5[A]) IA의 (+)단자를 접속하고 직류 전류계 (D.C 0-2.5[A]) IA의 (-)단자와 저항기 (EMS 8311)의 한 단자와 접속하고 저항기 (EMS 8311)의 다른 한 단자와 발전기 전기자 권선 ②번 단자를 접속한 뒤 직류 전류계 (D.C 0-2.5[A]) IA의 (-)단자와 직류 전압계(D.C 0-200[V]) EA의 (+)단자를 접속하고 직류 전압계 (D.C 0-200[V]) EA의 (-)단자와 발전기 전기자 권선 ②번 단자를 접속한다.
(b) 전원 공급 스위치를 ON시켜 동기 속도와 가까운 속도로 될 때 동기 전동기 회전자 권선 스위 치 S를 ON시켜 동기 전동기를 정격 속도로 회전하도록 운전시킨다.
(c) 직류 발전기의 부하 저항기(EMS 8311)의 저항값이 120[Ω]가 되게 맞추어 놓고 전압 조정 손 잡이를 시계 방향으로 서서히 돌리면서 직류 발전기의 출력 전압 EA가 120[V]가 되게 맞추고 이때의 분권 계자 권선의 전류 If값을 측정하여 기록한다.
If = [mA]
(d) 실험 방법 (7)-(c)의 계자 전류 If의 값을 직류 발전기의 정격 출력 (120[V]×1[A]=120[W])을 얻게 하기 위한 계자 전류라 한다.
(8) 실험 방법 (7)-(c)의 계자 전류 If값을 그대로 유지시키면서 표 8-3에 나타난 각각의 저항값에 대 한 EA와 IA를 측정 기록한다.
(9) 실험 방법 (7)-(c)의 계자 전류 If의 값을 그대로 유지시키면서 부하 저항기 (EMS 8311)의 저항값 을 점점 감소시키면서 전기자 출력 전류 IA가 1.5[A]가 되게 하였을 때 직류 발전기의 계자 회로 단자 ⑥번을 빼었다 끼었다 하여 계자 전류 If를 잠시 끊어 본다.
(a) 발전기의 부하 전력을 변화시킬 때 직류 발전기를 구동시켜주는 동기 전동기의 회전 속도는 어떻게 변화하는가?
(b) 부하 저항기(EMS 8311)의 저항값을 무한대로(저항기의 모든 토글 스위치를 OFF 시킨다)하고 전압 조정 손잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌려 계자 전류 If가 0[mA]가 되게 하고 전원 공 급 스위치를 OFF시키고 또 전동기 여자 회로 스위치 S를 OFF 시킨다.
RL
[Ω]
IA
[A]
EA
[V]
출력
[W]
∝
600
300
200
150
120
100
80
75
표 8-3
(10)표 8-3에 기록된 각각의 값에 대해서 전력을 계산한다.
(11) (a) 발전기의 전기자 권선 단자 ①번과 ②번을 단락시키고 계자 전류 If가 0[mA]가 되게 한다.
(b) 전원 공급 스위치를 ON시키고 전동기가 정격 속도로 될 때 여자 회로 스위치 S를 ON시킨다.
(c) 전압 조정 손잡이를 시계 방향으로 서서히 돌려 전동기가 멈출 때, 분권 계자 전류 If의 값을 측정 기록한다.(이 실험은 될 수 있는 한 짧은 시간에 실험이 끝나도록 한다.)
If = [mA]
(d) 전원 공급 스위치를 off 시키고 동기 전동기 여자회로 스위치 S를 OFF시킨 후 전압 조정 손 잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌린다.
[7] 연구 고찰 사항
(1) 직류 타여자 발전기의 출력 전압 극성을 바꾸는 두가지 방법은?
(2) 만일 직류 발전기가 부하에 180[W]의 전력을 전달한다면 발전기를 구동하는데 필요한 최소 마력 [HP]은? (100% 효율을 가정하였을 때)
(3) 그림 8-4에 표 8-1과 표 8-2의 값에 의한 계자 전류 If를 횡축으로 잡고 전기자 출력 전압 EA를 종축으로 잡아 그래프를 그리되 표 8-1은 흑색으로 하고 표 8-2은 적색으로 그린다.
(a) 그래프가 구부러진 이유를 설명하여라.
(b) 표 8-2의 0[mA]일 때의 전기자 출력 전압 EA가 표 8-1의 0[mA]일 때의 전기자 출력 전압 EA 보다 약간 큰 값으로 나타나는 이유를 설명하라.
(4) 그림 8-5에 표 8-3의 값중 부하 전류 IA를 횡축으로 잡고 전기자 출력 전압 EA를 종축으로 잡아 그래프를 그려라.
(5) 무부하로부터 전부하(D.C 1.0[A])까지의 전압 변동율을 계산하여라.
전압 변동율 = %
(6) 실험 방법 (9)-(a)에서 속도의 변화가 별로 나타나지 않으면서 거의 일정하게 회전되는 이유는?
(7) 실험 방법 (11)-(c) (e)에서 동기 전동기가 정지하는 것을 전기 전문용어로 무엇이라고 하면 좋겠 는가?

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