안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.
결론부터 말씀드리면 전기자 반작용은 발전기 부하전류가 만드는 자속이 계자자속에 영향을 주어 단자전압을 변화시키는 현상입니다. 동기발전기는 계자에서 만든 주자속이 회전하면서 전기자 권선에 전압을 유도합니다. 그런데 발전기에 부하가 연결되면 전기자 권선에 전류가 흐르고, 이 전류도 자기장을 만듭니다. 이 전기자 자속이 원래 계자자속과 상호작용하는 것을 전기자 반작용이라고 합니다. 부하의 역률에 따라 전기자 전류의 위상이 달라지기 때문에 전기자 반작용의 성질도 달라집니다. 지상역률 부하, 즉 유도성 부하에서는 전기자 반작용이 주자속을 약화시키는 감자작용을 하게 됩니다. 주자속이 약해지면 유도기전력이 감소하고 단자전압이 떨어집니다. 그래서 전동기 부하가 많은 계통에서는 발전기 전압이 저하되기 쉽습니다. 반대로 진상역률 부하, 즉 용량성 부하에서는 전기자 반작용이 주자속을 강화하는 증자작용을 할 수 있습니다. 이 경우 단자전압이 오히려 상승할 수 있습니다. 역률이 1에 가까운 부하에서는 주로 횡자작용이 나타나 자속 분포를 왜곡시키는 성질이 강합니다. 실제 발전기 운전에서는 부하 변화에 따라 단자전압이 변하지 않도록 자동전압조정기가 계자전류를 조절합니다. 지상부하가 증가하면 계자전류를 늘려 전압을 유지하고, 진상부하가 많아 전압이 상승하면 계자전류를 줄이는 방식입니다. 따라서 전기자 반작용은 발전기 전압 변동과 전압 조정 원리를 이해하는 데 매우 중요한 개념입니다.