직류발전기 결과보고서 (직류 타여자 발전기의 원리 탐구, 직류 분권 발전기 원리 탐구, 직류 복권 발전기의 원리 및 특성)

목차

실험지시서 8 - 직류 타여자 발전기의 원리 탐구
[1] 제목
[2] 목적
[3] 관련 이론
[4] 사용 기구 및 재료
[5] 주의 사항
[6] 실험 방법
[7] 연구 고찰 사항


실험지시서 9 - 직류 분권 발전기 원리 탐구
[1] 제목
[2] 목적
[3] 관련 이론
[4] 사용 기구 및 재료
[5] 주의 사항
[6] 실험 방법
[7] 연구 고찰 사항


실험지시서 10 - 직류 복권 발전기의 원리 및 특성
[1] 제목
[2] 목적
[3] 관련 이론
[4] 사용 기구 및 재료
[5] 주의 사항
[6] 실험 방법
[7] 연구 고찰 사항

본문내용

접속하고 분권 계 자 가변저항 ⑧번 단자와 전기자 권선 ②번 단자를 접속시킨다. 또 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 분권 계자 가변 저항 ⑧번 단자와 접속시킨다.
(b) 분권 계자 가변 저항기의 손잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌려 저항값이 최대가 되게 한다.
(c) 동기 전동기의 샤프트와 직류 발전기의 샤프트를 타이밍 벨트로 커플링시킨다.
(d) 직류 발전기의 브러쉬가 중립 위치에 놓여지도록 맞추어 놓는다.
(e)발전기의 부하 저항기(EMS 8311)의 모든 토글 스위치를 OFF시켜 놓는다.
(4)
(a) 전원 공급장치의 전원 스위치를 ON시켜 동기 전동기가 동기 속도에 근접할 때 전동기 회전자 회로 스위치 S를 ON시켜 동기 속도가 되게 한다.
(b) 발전기의 출력 전압 EA가 나타나는가? 안나타난다.
(c) 만일 출력 전압 EA가 나타나지 않으면 전원 공급장치의 전원 스위치를 OFF 시키고 동기 전동기 회전자 회로 스위치 S도 OFF시켜 전동기를 정지시킨다.
(d) 동기 전동기의 고정자 권선 ①번, ②번, ③번의 3개 단자 중 2개 단자만 바꾸어 접속하고 실험 방법 ④-(a)의 과정을 반복하여 전동기를 운전시킨다.
(e) 무부하 상태(토글 스위치 모두를 OFF)에서 발전기 전기자 출력 전압 EA를 측정한다.
EA = 5 [V]
(5) 계자 가변 저항의 손잡이를 시계 방향으로 서서히 돌릴 때 무부하시 전기자 출력 전압 EA가 변화 하는 상태 및 변화하는 이론원리를 설명하여라.
옴의 법칙에 의해 저항이 줄어들면서 전압 EA는 증가한다.
(6) 무부하시(토글 스위치 모두를 OFF)발전기 출력 전압 EA가 120[V]가 되게 계자 가변 저항기를 조 절하고 이때의 계자 전류 If를 측정한다.
If = 360 [mA]
(7)
(a) 실험 방법 (6)에 의한 계자 저항값을 고정시켜 놓고 표 10-1에 기록 된 각 부하 저항값이 되도 록 토글 스위치를 조절한다.
(b) 표 10-1에 기록된 각 부하 저항값에 해당된 EA와 IA, If를 측정 기록한다.
RL [Ω]
IA [A]
EA [V]
출력 [W]
If [A]
∞
0.0
120
0
360
600
0.2
120
24.0
360
300
0.4
120
48.0
360
200
0.6
120
72.0
360
150
0.8
120
96.0
360
120
1.0
120
120.0
360
100
1.2
120
144.0
360
80
1.5
120
180.0
400
75
1.6
120
192.0
400
(c) 전원 스위치를 OFF시키고 전동기 회전자 회로 스위치 S도 OFF시키고 부하 저항기(EMS 8311)의 모든 토글 스위치를 OFF시킨다.
(d) 표 10-1에 측정 기록한 각 값을 계산하여 기록한다.
(8) 직권 계자 권선 단자를 바꾸어 접속하여 전기자 전류가 반대 방향으로 흐르게 한다.
(a) 발전기 전기자 권선 ①번 단자와 직권 계자 권선 ④번 단자와 접속하고 직권 계자 권선 ③번 단자와 직류 전류계 (D.C 0-25[A]) IA의 (-)단자와 부하 저항기 (EMS 8311)의 한 단자를 접속 하고 부하 저항기 (EMS 8311)의 다른 한 단자와 전기자 권선 ②번 단자를 접속시키고 분권 계 자 권선과 직류 전압계는 실험 방법 (3)-(a)의 그림 10-2와 같은 방법으로 접속시켜 그림 10-3 의 회로를 완성시킬 수 있다.
(b) 그림 10-3을 직류 차동 복권 발전기로 운전하기 위한 완성된 회로를 만들어라.
(9)
(a) 실험 방법(4)-(a)의 과정으로 동기 전동기를 운전시킨다.
(b) 실험 방법 (6)의 방법으로 계자 가변 저항기를 조정하여 계자 전류 If를 측정한다.
If = 360 [mA]
(10)
(a) 실험 방법 (9)-(b)에 의한 계자 저항값을 고정시켜 놓고 표 10-2에 기록된 각 부하 저항값이 되게 토글 스위치를 조정하여 각각의 부하 저항값에 해당된 EA와 IA, If를 측정 기록한다.
RL [Ω]
IA [A]
EA [V]
출력 [W]
If [A]
∞
0.00
120
0
360
600
0.20
110
22.0
220
300
0.30
96
28.8
160
200
0.38
80
30.4
120
150
0.40
60
24.0
100
120
0.36
45
16.2
80
100
0.32
35
11.2
80
80
0.30
25
1.5
60
75
0.30
23
6.9
60
(b) 전원 공급장치의 전원 스위치와 동기 전동기 회전자 회로 스위치 부하 저항기의 토글 스위치를 모두 OFF시킨다.
(c) 표 10-2에 측정 기록한 각 값을 계산하여 기록한다.
[7]연구 고찰 사항
(1) 실험 방법 (7)-(a), (b)를 가동복권 발전기의 실험 절차라고 하며, 실험 방법 (10)-(a) 를 차동복권 발전기의 실험 절차라고 한다.
(2) 표 10-2에 기록된 값들로 그림 10-4의 횡축에 부하 전류, 종축에 전압으로 하여 그래프를 그려 라.
(3) 차동 복권 발전기의 시험 과정에서 얻은 그림 10-4에서 전기자 전류가 거의 일정하게(거의 직선 을 나타낸) 흐르게 되는 전압의 범위는?
45 [V]에서 80 [V]까지
(4)표 10-1에 기록된 값들로 그림 10-5의 횡축에 부하 전류, 종축에 전압으로 하여 그래프를 그려라.
(5) 가동 복권 발전기의 실험에서 얻은 무부하일 때의 전압과 전부하일 때의 전압으로 전압 변동율을 계산하라.
변동율 = [(120 - 120)/ 120] × 100 = 0 ％
(6) 가동 복권 발전기, 분권 발전기, 타여자 발전기들의 전압 변동율을 비교하여라.
복권 발전기의 변동율은 0 ％ 로 가장 좋으며, 자기여자 분권 발전기의 변동율은 33.3 ％ 로
가장 저조하다. 한편, 타여자 분권 발전기의 변동율은 10 ％ 로 두 발전기의 중간 값을 갖는다.
(7) 복권 발전기에서 부하가 증가하여도 발전기의 단자 전압이 일정하게(전압 강하가 나타나지 않음) 나타나는 이유를 설명하여라.
직권계자는 일정 출력 전압을 유지하는데 필요한 자속보다도 더 많은 자속을 발생시킨다.

키워드

직류발전기,   직류 타여자 발전기의 원리 탐구,   직류 분권 발전기 원리 탐구,   직류 복권 발전기의 원리 및 특성