Internal Circuit of Synchronous AC Generator.교류 동기발전기의 내부 회로

대형 빌딩이나 아파트 같은 곳의 비상 전원 장치로 많이 사용하는 내연 기관을 동력으로 한 삼상 교류 동기 발전기의 내부 회로는 아래 그림과 같다.

이 회로를 설명하면 다음과 같다.

발전기는 기계적 회전력을 입력으로 하고 전기적 출력을 내는 장치이다.

이 발전기의 회전 이라는 개념은 상대적인 것으로서 아마튜어와 필드 중 아무 것이나 회전 시키면 된다.

그런 원리에 따라 대부분의 대 전력용 교류 발전기의 아마튜어는 발생되는 전류가 매우 크므로 출력 전류를 쉽게 인출하기 위하여 고정자 구조로 하고 대신 계자를 회전 시키는 경우가 많다.

그림의 좌측이 Static Armature 이다 점선 속에 있는 회로가 회전하는 구조물에 속하는 데 주 계자와 이 주 계자에 여자 전류를 공급하는 여자용 삼상 발전기의 Armature 및 삼상 다이오드 정류 회로가 전기적으로 연결되어 있다.

이 여자용 발전기의 여자 전류를 공급하는 계자는 고정자로서 여자 전류를 조정하는 전기 장치를 통하여 발전 되는 교류 전압을 조정할 수 있도록 되어 있다.

이런 구조로 만들어 지기 때문에 삼상 교류 동기 발전기는 전류를 인출 또는 공급하는 슬립링이나 부러쉬가 없다.

발전기의 주파수(N = 120 f / P)는 원동기의 회전수에 따르게 된다. 원동기의 회전을 정밀하게 제어할 수 있는 방식을 채택한 발전기는 병렬 운전도 가능하다.

특기 사항: 위 회로도에 그려진 발전기의 삼상 출력은 Y 결선으로 그려져 있으나 이는 한 예에 불과하다. 보통의 발전기는 이 회로와 같이 Y 결선으로 만들어 지나 델타 결선도 사용되며 또한 여러가지 출력 전압에 대응하기 위하여 이중 Y 결선을 이용하기도 한다.

위 회로에서 출력 방식만 단상으로 바꾸면 개념적으로 자동차용 발전기 회로와 동일하다.