교류 동기 발전기 개발 관점에서 여자 시스템은 핵심 구성 요소 중 하나가 되었습니다. 여자 시스템의 품질은 동기 발전기의 성능과 운전 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 교류 여자기는 회전 전기자 방식의 교류 동기 발전기에 사용되지만, 작동 특성과 부하의 특수성으로 인해 일반적인 교류 동기 발전기와는 차이가 있습니다. 따라서 설계 시 이러한 특수성을 고려해야 합니다.
교류 여자기의 자기 회로 설계: 교류 여자기의 출력 전압은 주 발전기의 부하 및 작동 온도에 따라 크게 변동합니다. 이에 따라 유도 기전력 또한 크게 변화합니다. 이것이 교류 여자기의 부하 특성입니다. 주 발전기의 정격 여자 요구 조건을 충족하기 위해 교류 여자기의 자기 회로 크기 설계는 해당 정격 상전위를 기준으로 해야 합니다. 즉, 교류 여자기의 정격 작동점에서 자속 밀도가 매우 낮아야 합니다. 따라서 자성 재료의 이용률이 극히 낮아집니다. 동일 용량의 교류 여자기는 일반 동기 발전기보다 부피가 크고 무게도 더 무겁습니다.
일본 표준 T33201122000 "소형 브러시리스 3상 동기 발전기의 기술 조건"의 요구 사항에 따르면, 교류 여자기는 전압 저하 없이 시동 모터가 정격 전류의 150%를 견딜 수 있도록 필요한 여자 전류를 공급할 수 있어야 합니다. 따라서 이 작동 지점에서 발전기에 필요한 여자 전류는 여자기의 정격 부하점으로 간주할 수 있으며, 기존 부하 조건에 따라 일정 수준의 과도 응답 여유를 확보해야 합니다.
브러시리스 발전기의 동적 특성을 개선하기 위해서는 여자 전류의 감도를 높이고 시정수를 낮추기 위해 단락비(약 0.13~0.15)를 최대한 작게 선택하는 것이 좋습니다. 단락비가 작을수록 여자기를 더욱 경제적으로 설계할 수 있고, 부피와 무게를 줄일 수 있습니다.
여자기의 시정수를 줄이려면 더 높은 주파수를 선택해야 합니다. 여자기의 주파수를 높이는 방법은 여자기의 극쌍 수를 늘리는 것입니다. 극쌍 수를 늘리면 여자 권선의 극당 권선 수를 줄일 수 있으므로 효과적으로 시정수를 낮출 수 있습니다.
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게시 시간: 2025년 12월 15일