정류기

회전 변류기

1. 전압비: $\dfrac{E_{a}}{E_{d}}=\dfrac{1}{\sqrt{2}}\sin{\dfrac{\pi}{m}}$ (단, $m$: 상수)
2. 전류비: $\dfrac{I_{a}}{I_{d}}=\dfrac{2\sqrt{2}}{m\cdot\cos{\theta}}$
3. 전압 조정법
   1. 직렬 리액터에 의한 방법
   2. 유도전압 조정기에 의한 방법
   3. 동기 승압기에 의한 방법
   4. 부하 시 전압 조정 변압기에 의한 방법
4. 난조(운전 중 부하 급변 시 새로운 부하각 중심으로 진동하는 현상)
   1. 발생 원인
      • 브러시 위치가 전기적 중성축보다 뒤쳐질 때
      • 직류측 부하가 급변할 때
      • 역률이 나쁠 때
      • 교류측 전원 주파수가 주기적으로 변화할 때
      • 전기자회로의 저항이 리액턴스에 비해 클 때
   2. 난조의 방지법
      • 제동 권선의 작용을 강하게 한다.
      • 전기자저항에 비해 리액턴스를 크게 한다.
      • 전기각과 기하각의 차를 작게 한다.

수은 정류기

1. 전압비: $\dfrac{E}{E_{d}}=\dfrac{\dfrac{\pi}{m}}{\sqrt{2}E\sin{\dfrac{\pi}{m}}}$
2. 전류비: $\dfrac{I_{d}}{I_{a}}=\dfrac{\sqrt{m}}{1}$
3. 이상현상
   1. 역호: 음극에 대해 부전위로 있는 양극에 어떠한 원인에 의해 음극점이 형성되어 정류기의 밸브작용이 상실되는 현상
      • 원인
        • 과전압, 과전류
        • 증기 밀도 과대
        • 양극 재료의 불량 및 불순물 부착
      • 방지책
        • 과열, 과냉을 피한다.
        • 과부하를 피한다.
        • 진공도를 높인다.
   2. 실호: 격자전압이 임계전압보다 정의 값이 되었을 때에는 완전하게 아크를 점호하는데, 이 기능이 상실되어 양극의 점호에 실패하는 현상
   3. 통호: 양극에 음극점이 형성되어도 완전히 저지하여 전류를 통과시키지 않는 작용(제어격자)의 고장 현상

다이오드 정류회로

구분	단상반파	단상전파	3상반파	3상전파
직류전압($E_{d}$)	$0.45E$	$0.9E$	$1.17E$	$1.35E$
정류효율	$40.6\%$	$81.2\%$	$96.5\%$	$99.8\%$
맥동률	$121\%$	$48\%$	$17\%$	$4\%$

사이리스터 정류회로

• 단방향성: SCR(3), GTO(3), SCS(4), LASCR(3)
• 양방향성: SSS(2), TRIAC(3), DIAC(2)
  1. SCR(역저지 3단자)의 특성
  1. 역방향 내전압이 크고, 전압 강하가 낮음
  2. Turn On 조건
     • 양극과 음극 간에 브레이크 오버 전압 이상의 전압을 인가한다.
     • 게이트에 래칭전류 이상의 전류를 인가한다.
  3. Turn Off 조건: 애노드의 극성을 (-)로 한다.
  4. 래칭전류: 사이리스터가 Turn On하기 시작하는 순전류
  5. 이온 소멸시간이 짧음
     1. SCR의 위상 제어(제어각$>$역률각)
  6. 단상 반파 정류회로
     $E_{d}=0.45E\left(\dfrac{1+\cos{\alpha}}{2}\right)$
  7. 단상 전파 정류회로
     • 저항만의 부하: $E_{d}=0.45E\left(1+\cos{\alpha}\right)$, $\left(1+\cos{\alpha}\right)$: 제어율
     • 유도성 부하: $E_{d}=0.9E\cos{\alpha}$, $\cos{\alpha}$: 격자율
  8. 3상 반파 정류회로
     $E_{d}=\dfrac{3\sqrt{6}}{2\pi}E\cos{\alpha}=1.17E\cos{\alpha}$
  9. 3상 전파 정류회로
     $E_{d}=\dfrac{6\sqrt{2}}{2\pi}E\cos{\alpha}=1.35E\cos{\alpha}$

사이클로 컨버터

AC 전력 증폭: 제어 정류기를 사용한 주파수 변환기

초퍼

DC 전력 증폭

교류 정류자기(정류자 전동기)

1. 원리: 직류 전동기에 전류 인가
2. 분류
   1. 단상
      • 직권
        • 반발 전동기
          1. 브러시를 단락시켜 브러시 이동으로 기동 토크, 속도 제어
          2. 종류: 아트킨손형, 톰슨형, 데리형
        • 단상 직권 정류자 전동기(만능 전동기, 직, 교류 양용)
          1. 종류: 직권형, 직렬보상형, 유도보상형
          2. 특징
             1. 성층 철심, 역률 및 정류 개선을 위해 약계자, 강전기자형으로 함
             2. 역률 개선을 위해 보상권선 설치
             3. 회전속도를 증가시킬수록 역률 개선
      • 분권: 현재 상용화되지 않음
   2. 3상
      • 직권: 3상 직권 정류자 전동기 중간 변압기로 사용
        • 효율 최대: 동기속도
        • 역률 최대: 동기속도 이상
      • 분권: 3상 분권 정류자 전동기 시라게 전동기(브러시 이동으로 속도 제어 가능) - 교류 분권 정류자 전동기: 정속도 전동기 & 교류 가변 속도 전동기