학문
직류발전기는 어떻게 만드는지요?
플레밍 오른손 법칙에 의해 자기장 안에서 도체가 회전하면 교류가 발생하는데 여기에 어떤 설비를 추가해서 직류발전기로 변경하는지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
직류발전기는 외부에서 동력을 발아 발전을 하는 것입니다.
직류 발전기는 전동기와 그 구조가 원리면에서 차이가 없습니다. 즉 모터를 반대로 돌리게 되면 그대로 충전이 되는 원리입니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
플레밍의 오른손 법칙에 따라 자기장 속에서 도체가 회전할 때 내부 코일에는 방향이 주기적으로 바뀌는 교류 기전력이 유도됩니다. 이 교류 전력을 외부로 그대로 내보내면 교류발전기가 되지만, 일정한 방향의 직류를 얻기 위해서는 회전자에 정류자와 브러시라는 기계적 정류 설비를 추가해야 합니다. 정류자는 원통형을 쪼갠 분할 링 형태로 회전축에 장착되어, 코일이 자기장의 N극과 S극 경계를 통과하며 전류의 방향이 바뀌는 순간마다 회전 방향에 맞춰 접촉 단자의 연결을 물리적으로 전환합니다. 이 정류 작용을 통해 내부의 교류가 외부 회로에서는 한쪽 방향으로만 흐르는 맥류 형태의 직류로 변환됩니다. 또한 고정자 측에 위치한 카본 소재의 브러시는 회전하는 정류자 표면과 밀착해 전류를 끊김 없이 외부 부하 회로로 전달하는 가교 역할을 수행합니다. 실무적으로는 이 정류 과정에서 발생하는 맥동을 줄이고 전압 변동률을 낮추기 위해 다중 코일 권선 구조와 계자 설비를 함께 최적화합니다. 결과적으로 기본 회전 전기자에 정류자와 브러시 어셈블리를 결합하는 것이 교류를 직류로 바꾸는 핵심 변환 과정입니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
플레밍 오른손 법칙은 전자기학에서 자기장 안에서 전류가 흐르는 전선 또는 도체가 회전할 때 그 도체 주위에 교류전기장이 발생하는 원리를 설명합니다. 이 교류전기장을 활용하여 직류발전기를 만드는 것은 전기기계공학의 기본 개념 중 하나입니다.
직류발전기는 회전자(로터)와 정지자(스테이터)를 가지고 있습니다. 회전자는 자기장 속에서 회전하면서 전기를 발생시키는 부분이고, 정지자는 회전자 주위의 자기장을 이용하여 전기를 발전하는 부분입니다.
직류발전기에서는 회전자에 전류를 인가하여 회전시키는데, 이 때 회전자와 정지자 사이에 브러시라는 장치를 이용하여 전류를 연결합니다. 회전자와 정지자 사이에 전기적인 연결이 생기면서 회전자에서 발생한 교류전기장이 정지자로 전달되어 전기를 발전하게 됩니다.