초고속 발전기 출력단과 부하 사이 부가장치에 대해

Question

만약 최고속도 600,000rpm에서 시작하여 최저속도 300,000rpm까지 떨어지는 회전운동에너지로 초고속 발전기를 가동했을 때, 시간이 흐를수록 발전기 출력이 떨어질텐데 발전기와 부하측 사이에 어떤 부가 장치들로 보완해야 할까요?

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.초고속 발전기가 가동될 때, 회전운동 에너지로부터 전기 에너지를 발생시키는데, 발전기 출력이 떨어질 경우 부하측에서는 전압과 전류가 감소하여 전력 손실이 발생합니다. 이를 보완하기 위해서는 다음과 같은 부가 장치들이 필요합니다.

1. 전압 조절기: 발전기 출력 전압을 일정하게 유지하기 위해 사용됩니다. 전압 조절기는 발전기 출력 전압이 감소하면 자동으로 발전기 회전속도를 조절하여 전압을 일정하게 유지합니다.

2. 전류 조절기: 발전기 출력 전류를 일정하게 유지하기 위해 사용됩니다. 전류 조절기는 발전기 출력 전류가 감소하면 자동으로 발전기 회전속도를 조절하여 전류를 일정하게 유지합니다.

3. 축전지: 발전기 출력이 떨어져도 일정한 전압과 전류를 공급하기 위해 사용됩니다. 축전지는 발전기 출력이 떨어질 때 발전기에서 전기 에너지를 축전하여 일정한 전압과 전류를 유지합니다.

4. 역률 보상기: 부하측에서 발생하는 역률을 보상하기 위해 사용됩니다. 역률 보상기는 부하측의 역률을 감지하여 발전기의 회전속도를 조절하여 역률을 보상합니다.

이러한 부가 장치들을 통해 발전기 출력이 떨어짐에도 일정한 전압과 전류를 유지할 수 있습니다

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

이러한 회전운동에너지를 이용한 발전기의 출력이 시간이 흐를수록 떨어지는 것은 회전 속도가 감소함에 따라 발전기의 전기 출력도 줄어들기 때문입니다. 이를 보완하기 위해서는 발전기와 부하측 사이에 회전 속도를 일정하게 유지해주는 장치가 필요합니다.

이러한 회전 속도를 일정하게 유지해주는 장치로는 발전기 회전속도를 측정하고, 그에 따라 회전 속도를 일정하게 조절해주는 제어장치가 있습니다. 이 제어장치는 발전기의 회전 속도가 떨어질 때, 전기 신호를 발생시켜 회전 속도를 일정하게 유지해주는 역할을 합니다.

또한, 초고속 발전기의 경우 발전기 내부의 열 발생이 매우 크기 때문에, 발전기의 내부 온도를 일정하게 유지해주는 냉각 시스템이 필요합니다. 이를 위해 냉각 수소나 냉각 수소와 냉각 공기를 이용한 냉각 시스템이 사용될 수 있습니다.

따라서, 발전기와 부하측 사이에는 회전 속도를 일정하게 유지해주는 제어장치와 발전기 내부의 열 발생을 제어하는 냉각 시스템 등의 부가 장치가 필요합니다.