알터네이터와 발전기: 차이점은 무엇인가

교류 발전기와 발전기를 비교할 때 주요 차이점을 찾으려면 먼저 두 가지가 무엇인지 알아야 합니다.

이 글에서는 교류 발전기 와 발전기를 자세히 다루고 두 가지를 비교하여 차이점을 명확히 합니다. 많은 사람들이 교류 발전기와 발전기가 전기를 생성하는 데 사용된다는 것을 알고 있지만 두 가지의 차이점은 모릅니다.

두 단어의 차이점을 아십니까? 이 질문에 대한 답을 찾으려면 계속 읽어보세요.

알터네이터란 무엇인가요?

교류 발전기는 발전 시스템입니다. 그 역할은 기계적 에너지를 교류(AC)로 변환하는 것입니다. 교류 발전기의 자석은 회전하여 전류를 생성하여 에너지를 분배하는데, 이것이 이 유형의 발전기에서 전기를 얻는 방법입니다.

회전자의 극은 직류 전류에 의해 여기됩니다. 회전자가 회전하면 자속이 고정자 도체를 통과하므로 EMF가 유도됩니다. 극이 N과 S로 번갈아 회전하면 전기자 도체에 EMF와 전류가 유도되고, 전기자 도체는 먼저 시계 방향으로 회전한 다음 반시계 방향으로 회전합니다. 따라서 교류 전류가 생성됩니다.

발전기란 무엇인가?

발전기는 교류 발전기처럼 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있습니다. 하지만 교류 발전기와 발전기를 비교할 때, 발전기는 교류와 직류를 모두 생성할 수 있다는 것을 알아야 합니다.

발전기에서 DC 또는 AC 전원을 얻을 수 있습니다. 발전기 내부의 로터가 회전하고, 이 로터의 회전이 전기 에너지를 생성하여 전기자를 회전하는 데 필요한 에너지를 생성하는 자기장을 생성합니다.

발전기는 자기장에서 축을 중심으로 회전하는 직사각형 회전 코일을 가지고 있습니다. 영구 자석 또는 전자석이 자기장을 제공합니다. 두 개의 슬립 링이 코일의 끝을 함께 연결합니다. 코일에 유도된 전류는 슬립 링에 의해 수집된 다음 외부 부하 저항기 R로 전달됩니다. 회전 코일은 전기자라고 하며 구리로 만들어집니다.

DC와 AC: 무엇인가요?

DC와 AC: 무엇인가요?

발전기는 교류 또는 직류를 제공할 수 있는 반면, 교류 발전기는 교류만 제공할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 이 섹션에서는 AC와 DC가 무엇인지 논의해 보겠습니다.

a) 교류(AC)

여러분은 아마도 도체 내부의 전자 흐름을 전류라고 부르는 걸 알고 있을 겁니다.

전자는 교류 전류로 앞뒤로 흐르며, 이는 전류가 본질적으로 교류임을 의미합니다. 대부분의 가정용 기기는 이러한 종류의 전류를 사용합니다. 그러나 전기의 전압과 주파수는 표준을 충족해야 합니다.

전류 방향의 주기적 변화는 사인파, 즉 AC 파형의 형태로 나타납니다.

그 이유는 발전기와 교류 발전기 내부의 자기극 때문입니다. 권선의 한 쪽이 한 극 아래로 지나갈 때 전류는 한 방향으로 흐릅니다.

같은 면이 다른 극 아래에 있을 때, 전류 방향은 반전되고, 권선이 계속 회전하고 교류 전류를 생성함에 따라 이러한 방향이 계속됩니다.

b) 직류(DC)

DC는 직류를 뜻합니다. DC는 전자가 한 방향으로만 흐르는 전류입니다. 그리고 전류의 크기는 동일하게 유지되며 시간이 지나도 변하지 않습니다.

진동이 없으므로 DC의 주파수는 0이라고 할 수 있습니다. 전자의 끊임없는 흐름으로 인해 직류는 주로 전자 장치에 전원을 공급하는 데 사용됩니다.

교류 발전기 또는 발전기 내부에서 생성되는 전류는 항상 교류 전류입니다. 교류 전류에서 직류 전류를 생성할 수 없습니다. 교류 발전기의 교류 전류는 정류기 또는 브러시를 사용하여 직류 전류로 변환됩니다.

교류를 직류로 변환하는 과정을 정류라고 합니다.

교류발전기와 발전기의 나란히 비교

교류발전기와 발전기의 나란히 비교

교류 발전기와 발전기를 나란히 비교해 보겠습니다.

1) 교류발전기와 발전기: 작동 원리

둘 다 비슷한 부분이 있지만, 몇 가지 중요한 차이점으로 인해 서로 다릅니다.

두 장치 모두 전기를 생성할 수 있지만, 다르게 동작합니다. 교류 발전기에서 전기는 스테이터 내부의 자기장의 회전으로 인해 생성됩니다. 한편, 발전기는 고정된 자기장에서 회전하는 전선의 권선으로 전기를 생성합니다.

두 장치 모두 전자기 유도 원리에 의존하지만, 정류자가 없기 때문에 발전기는 기계적 주의와 유지 관리가 덜 필요한 더 간단한 기계가 됩니다. 그러나 그렇다고 해서 발전기가 더 약한 장치라는 것은 아닙니다. 발전기는 더 경제적입니다.

2) 발전기 대 발전기: 효율성

발전기와 비교했을 때, 교류 발전기는 약간 더 경제적입니다. 또한 필요한 입력에 비해 더 높은 출력을 생성한다는 것을 의미합니다.

발전기 브러시는 발전 과정 전반에 걸쳐 자주 사용되지 않기 때문에 더 오래 지속된다고 합니다. 이는  수리해야 할 부품이 적기 때문에 또 다른 효율성 이점을 제공합니다.

3) 교류발전기 vs 발전기: AC/DC 전원

교류 발전기와 발전기는 출력 전력에서도 차이가 있습니다. 두 가지 유형의 전류가 있으며, 둘 다 다른 기계와 장비에 사용됩니다. 교류 전류 또는 AC는 교대로 흐릅니다. 대신 직류 전류 또는 DC는 일정한 방향으로 흐릅니다.

AC 전원은 전기 콘센트의 표준 통화이기 때문에 가정과 사업장에서 자주 사용됩니다. 직류는 휴대전화, 알람 시계, 휴대용 스피커와 같이 배터리에 의존하는 전자 기기에서 발견됩니다.

이름에서 알 수 있듯이, 발전기는 AC 전원으로 작동합니다. 따라서 발전기에서 생산된 전기는 자동차 배터리에서 사용하기 전에 먼저 DC로 변환해야 합니다.

4) 교류발전기 대 발전기: 분극

교류 발전기의 경우 분극이 필요하지 않습니다. 그러나 발전기는 설치 후 분극이 필요합니다.

5) 교류발전기 vs 발전기: 출력전류

교류 발전기는 교류만 제공할 수 있는 반면, 발전기는 교류와 직류를 모두 제공할 수 있습니다.

6) 교류발전기 vs 발전기: 전력 출력

교류 발전기에서는 자동 전압 조절기를 통해 필드 전류를 조정하여 전압 출력을 변경할 수 있습니다. 최신 인버터 발전기는 원하는 주파수를 희생하지 않고도 속도를 조정하여 전력을 덜 생산할 수 있습니다.

7) 교류발전기와 발전기: 응용 및 사용

교류 발전기와 발전기는 사용 장소에 따라 다릅니다. 교류 발전기는 자동차에서 가장 흔히 볼 수 있으며, 배터리가 자동차에 전원을 공급하고 모든 전기 구성 요소를 작동시키는 데 도움을 줍니다.

한편, 발전기는 주거 및 산업 환경에서 사용됩니다. 정전 및 폭풍 시 비상 전원으로 사용됩니다. 또한 야외 작업 및 활동에도 사용됩니다.

교류발전기와 발전기: 기억해야 할 사항

● 교류발전기의 메커니즘은 주전원의 기계적 에너지를 교류로 변환합니다.

● 발전기는 1차 원인으로부터 발생한 기계적 에너지를 AC 또는 DC로 변환합니다.

● 교류발전기의 유도전류는 교류전류입니다.

● 발전기는 AC와 DC 전력을 모두 생산합니다.

● 교류 발전기는 회전 자기장을 갖는 자속을 가지고 있습니다.

● 발전기의 입력 전력은 회전자로부터 공급됩니다.

● 교류발전기의 입력전력은 고정자로부터 공급됩니다.

자주 묻는 질문

1) 발전기가 방전된 배터리를 충전할 수 있나요?

발전기의 목적은 배터리를 충전하는 것이 아니라 충전 상태를 유지하는 것입니다. 발전기는 방전된 배터리를 재충전하는 데 사용될 경우 조기 고장이 발생할 수 있습니다.

2) 자동차가 발전기 대신 교류 발전기를 사용하는 이유는 무엇입니까?

교류 발전기는 1960년대에 DC 발전기를 대체했는데, 더 가볍고, 안정적이며, 더 많은 전력을 생산했기 때문입니다. 교류 발전기는 보통 엔진 앞쪽에 장착되고 보조 구동 벨트로 크랭크샤프트에 연결됩니다.

3) 발전기와 교류 발전기 중 어느 것이 더 낫습니까?

발전기의 출력은 발전기의 출력보다 큽니다. 발전기는 필요한 만큼의 에너지만 사용하므로 더 많은 에너지를 절약할 수 있습니다. 발전기는 생산된 모든 에너지를 사용하므로 에너지를 덜 절약합니다.

4) 발전기는 얼마나 많은 전기를 생산할 수 있나요?

전통적인 발전기는 약 500~600와트의 전력만 생산할 수 있습니다. 하지만 오늘날 단일 발전기는 전력 수요에 따라 최대 2500와트의 전력을 생산할 수 있습니다.

5) 전기를 생성하려면 발전기가 얼마나 빨리 회전해야 합니까?

대부분의 발전기는 공회전 시 약 2,400rpm으로 회전해야 하며, 최대 출력은 6,000rpm 이상, 최대 18,000rpm을 넘지 않아야 합니다.

6) 발전기를 병렬로 운전하는 장점은 무엇입니까?

교류 발전기의 병렬 작동에는 여러 가지 장점이 있는데, 그 중 일부를 아래에 나열했습니다.

● 교류 발전기가 고장나면 병렬 운전을 통해 소비자에게 지속적인 연결을 제공합니다.

● 이러한 발전기의 배치는 경제적이며 효율적인 작동을 가능하게 합니다.

● 추가 발전기는 서로 평행하게 배치되므로 필요할 때 추가 발전기를 쉽게 설치할 수 있습니다.

● 이러한 배치는 여러 개의 발전기와 이를 동시에 작동시키는 대용량 발전기의 필요성을 충족하는 데 도움이 됩니다.

결론

고정자의 자기장이 회전하면 교류 발전기가 전기 에너지를 생산합니다.

발전기의 전기자 또는 전선 권선은 일정한 자기장 내에서 회전하여 전류를 생성합니다.

교류 발전기는 필요한 에너지만 사용하여 에너지를 절약합니다. 발전기는 생산된 모든 에너지를 사용합니다.

발전기와는 달리 교류 발전기는 필요할 때만 전압을 생성하는 반면, 발전기는 항상 전압을 제공합니다.

교류 발전기는 발전기보다 더 많은 출력을 제공합니다. 교류 발전기 브러시는 발전기 브러시보다 더 오래 지속됩니다. 이는 교류 발전기의 브러시가 회전자에 전력을 공급하기 위해 전기를 전달하는 데만 사용되고, 브러시가 작동하는 슬립 링이 매끄럽기 때문입니다.

발전기는 방전된 배터리를 충전하지 않습니다. 충전하려고 하면 과열되어 충전되지 않을 수 있습니다. 반면에 발전기를 사용하여 방전된 배터리를 재충전할 수 있습니다.

아직도 궁금한 점이 있으신가요?

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