동기발전기에서 전기자 반작용이라고하는데, 이 현상이 부하의 성질에 따라 전압 변동에 미치는 영향은 무엇인가요?

Question

전기기사 항목중에서 전기기기 과목 내용인데, 동기발전기에서 '전기자 반작용' 현상이 부하의 성질에 따라 전압 변동에 미치는 영향에 대해 알려주시면 감사드리겠습니다. 내용도 같이 알려주시면 좋겠습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

동기발전기의 전기자 반작용은 부하의 성질인 역률에 따라 주자속에 직접적인 영향을 줍니다. 그래서, 저항 부하에서는 자속이 왜곡되는 교차 자화 작용이 나타나지만 전압 변동은 적습니다. 반면에 인덕터 같은 지상 부하에서는 자속을 감소시키는 감자 작용으로 인해 전압이 크게 떨어집니다 그래서, 커패시터 같은 진상 부하에서는 자속을 늘려주는 증자 작용이 일어나 오히려 전압이 상승하게 됩니다. 결론으로 정리하자면, 부하 상태에 따라 발전기의 출력 전압이 수시로 변합니다. 그래사 안정적인 전력을 공급하기 위해서는 이를 적절히 제어하는 것이 매우 중요합니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 서수용 전기기사입니다.

동기발전기에서 전기자 반작용이란 부하가 걸려 전기자 권선에 전류가 흐를 때, 이 전류가 만들어내는 자계가 계자 자계와 상호작용하여 주자속 분포를 변화시키는 현상을 말합니다. 이 전기자 반작용의 성질은 부하 전류의 위상, 즉 부하의 성질에 따라 달라지며, 그에 따라 발전기 단자전압의 변동에도 서로 다른 영향을 미칩니다.

부하가 저항성 부하인 경우 전기자 전류는 단자전압과 거의 동상이므로, 전기자 반작용 자계는 주자계에 대해 주로 횡자 작용을 하게 됩니다. 이때 자속의 크기 자체보다는 분포가 왜곡되므로, 단자전압 변화는 비교적 크지 않으나 약간의 전압 강하가 발생할 수 있습니다.

부하가 유도성 부하인 경우 전기자 전류가 전압보다 지상으로 흐르게 됩니다. 이때 전기자 반작용 자계는 계자 자계와 반대 방향 성분을 가져 감자 작용을 하게 되며, 주자속이 감소한다. 그 결과 유기기전력이 감소하여 부하가 증가할수록 단자전압은 현저히 저하됩니다.

반대로 용량성 부하인 경우 전기자 전류가 전압보다 진상으로 흐르게 됩니다. 이때 전기자 반작용 자계는 계자 자계를 보강하는 방향으로 작용하는 가자 작용을 하게 되어 주자속이 증가합니다. 이에 따라 유기기전력이 증가하고, 부하가 증가함에도 불구하고 단자전압이 상승하는 현상이 나타날 수 있습니

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