실무자가 들려주는 교류발전기란

교류발전기란

"교류 전류를 생성하는 발전기" 입니다

 

교류발전기를 사용하는 장소

자동차가 와이퍼, 히터, 창문, 라디오를 동작시키기 위해서는 전기가 필요합니다.

차량에서 기름을 기계적 에너지로 변환하여, 모터를 회전시키게 됩니다.

이때 변환하는 과정에서 교류발전기를 활용해 전기를 생산하게 됩니다.

 

교류발전기 전기 생산 방법

베너, 조정기, 정류기, 고정자

 

고정자는 중립점을 성형구조로 가지고 있습니다.

고정자에 고정되어있는 3개의 코일은 단상을 생성하며, 총 3상으로 정류기와 연결되어 있습니다.

정류기에는 다이오드 트리오, 조정기, 브러쉬와 연결되어있습니다.

디이오드 트리오를 통해 AC전류를 DC전류로 바꿔 줍니다.

 

교류 발전기의 중심에는 로터라고 하는 회전 축이 있습니다.

로터에는 전자석 코일이 감겨있으며, 슬립링과 연결되어 있습니다.

 

슬립링은 브러쉬와 연결되며, 브러쉬를 통해 전력을 공급받게 됩니다.

다이오드 트리오를 통해 AC전류에서 DC전류로 변환된 이후 이 전류를 브러쉬를 통해 슬립링에 전력을 공급하여 로터를 회전 시킵니다.

 

교류발전기는 3개의 단자를 가지고 있습니다.

B : 배터리 (교류발전기의 출력)

S : 전압 감지(조정기 용)

F : 장 (전자석을 생성하기 위한 초기 전력) 

 

교류발전기 이론

코일에 자석을 가까이 하면, 전기가 생산되는 것을 알고 계시는 가요?

그 원리를 이용하여, 교류 발전기는 전기를 생산하게됩니다.

위에서 설명했던 로터가 자석의 역할을 하게됩니다.

고정자에는 3가지의 코일이 연결되어있습니다.

 

고정자에 있는 코일에 로터가 회전을 하면 양극(+)과 음극(-)을 번갈아 가며 가까이 하게 되면, 각 코일은 교류 전류를 생산하게 됩니다.

고정자에는 3개의 코일이 연결되어있어 각각 다른 상의 교류 전류를 생성하게 되며, 6개의 다이오드를 통하여 이 3가지의 교류전류를 직류 전류로 변환 할 수 있습니다. 이 역할을 하는 소자를 우리는 "다이오드 트리오"라고 부르며, 교류 전류를 다이오드 트리오를 사용하여, DC전류로 변환하며 사용하게 됩니다. 상이 다른 3개의 교류 전류를 직류로 변환하였기 때문에 교류발전기가 안정적인 전류를 생산해내지 못하기 때문에 우리는 콘덴서를 사용하여, 이 전류를 안정화 합니다.

 

또한 로터의 회전 속도에 따라 생산되는 전압이 자주 변경되게 됨으로, 이를 일정한 전압으로 공급하기 위해 우리는 트랜지스터를 사용하여, 이 전압과 전류를 일정하게 조정하게 되는 작업을 해줍니다. 이 역할을 하는 부분을 우리는 "조정기"라고 합니다.

 

상당히 복잡한 교류발전기에 대해 글로만 설명을 드리게 되었습니다. 가능한한 간단하고 이해에 편하도록 그림 자료를 추가하고자 하였으나, 복잡한 구조와 원리를 설명하기 위해 미리 알고있어야하는 배경지식이 많아 모든 것을 설명하기에 무리가 있었습니다. 추후 시간이 된다면, 그림 자료 및 추가 설명으로 조금 더 튼실하게 보충하도록 하겠습니다.