직류발전기의 여자방식에 따른 분류

오늘은 직류발전기의 여자방식에 따른 분류에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

여자방식에 다른 분류

직류기에서 계자자속을 만들기 위하여 영구자석을 쓰는 것과 전자석을 쓰는 것 두 가지가 있는데 직류기에는 대게 전자석을 씁니다. 전자석의 권선(field winding)에 전류를 흘리는 것을 여자(excitation)라 하며, 직류발전기를 여자방식으로 분류하면 다음과 같습니다.

타여자식 (separate excitation method)

계자전류를 전기자전류와 전혀 다른 직류전원(축전지 또는 다른 직류발전기)에서 공급하는 것으로 계자회로와 전기자회로가 전기적으로 절연되어 있다. 전원전압 또는 계좌권선에 직렬로 저항을 넣고 이것을 조정하면서 넓은 범위에 걸쳐 가변전압을 사용한다. 그래서 여러 가지 값의 일정 전압이 필요한 경우(실험설비용의 직류전원, 직류전동기, 속도조절용 전원발전기, 대형 교류발전기의 주여자기 등) 사용한다.

자여자식(self-excitation method)

전기자에 발생한 기전력이 계자전류를 흐르게 하는 것으로 전기자권선과 계자권선의 접속방법에 따라 세 가지로 분류된다.

분권식(shunt excitation method) : 전기자권선과 계좌권선이 병렬로 되어 있다.
직권식(series excitation method) : 계자권선과 전기자권선이 직렬로 접속되어 있고 부하전류에 의해서 여자되는 것
복권식(compound excitation method) : 분권과 직권식을 병용한 것으로 분권계자기자력과 직권계자기자력이 같은 방향인 경우가 화동복권(commulative compound)이며, 역방향일 때가 차동복권(differential compound)이다. 또 분권계자의 결선에 따라 내분권(short shunt commpound)과 외분권(long shunt compound)으로 분류된다.

내분권과 외분권은 분권계자 권선의 접속 위치에 따라 다르고, 화동(가동)복권과 차동복권은 기자력의 방향이 다른 것이다. 무부하시 전압이 확립되지 못하는 발전기는 단자가 열려있으면 개회로인 직류발전기입니다.