[펀치통신-496] 바이크에는 왜 교류, 직류가 공존하는가?

[펀치(더할리)]

 <AC와 DC의 차이> 
 
우리가 사용하는 전기에는 직류와 교류
두 가지 종류가 있습니다.
 

교류(Alternating Current : AC)
직류(Direct Current: DC)

우리가 자주 사용하는 전자 제품인
TV, 스마트폰, 컴퓨터 등은 모두
직류를 이용해서 작동합니다.
 
하지만 전자제품의 플러그를 꽂는

벽면 콘센트의 전기는 교류입니다.
교류 전기를 공급받아 어댑터를 통해
직류로 다시 변환해서 사용하는 겁니다.

바이크에서도 마찬가지입니다.
 
시동 모터, 헤드라이트, 방향지시등,
오디오, 열선 장비, 혼 등 바이크의 모든
전기 장치들은 직류를 사용해서 작동합니다.

엔진 RPM에 따라 라이트 밝기나 오디오의
볼륨 등이 변하지 않으려면 안정적인
전기인 직류가 필요하기 때문입니다.

DC 전기를 사용한다는 것은 전기 장치가
배터리에 직접 연결되고, 배터리를 메인
에너지원으로 사용하는 것을 말합니다.
 
그리고 배터리를 사용한 만큼 다시
발전기로 전기를 만들어 배터리에
저장을 해 놓아야 하는데 바이크에서는
전기를 만들 때 교류발전기를 사용합니다.

하지만 교류(AC)는 저장이 불가능하므로
교류로 발전을 해서 만든 전력을
정류기라는 장치를 통해 직류로 변환해서
배터리에 저장합니다.

처음부터 직류발전기로 발전을 해서
사용하면 될 텐데 왜 교류로 발전하고
이를 다시 직류로 바꿔 사용하는 걸까요?
 
이유는 교류가 전력을 생산하기도 좋고,
전압의 크기를 바꿔주는 변압도
직류보다 수월해 효율적이기 때문이다.

좀 더 자세히 알아봅니다.

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<직류발전 vs. 교류발전> 

직류발전기와 교류발전기의 작동원리는

거의 같으며, 모두 교류 전원을 생산합니다.

단지 전류를 한 방향으로 흐르게 만드는

정류(整流) 작업을 발전기 내부에서

바로 하느냐 외부의 별도 장치를 통해

따로 하느냐의 차이가 있을 뿐입니다.

<교류발전기의 구조>

<직류발전기의 구조>

직류발전기 안에 들어 있는 정류기

(Commutator)가 정류 작업을 수행합니다.

자동차나 바이크에는 수 십 년 동안

직류발전기를 사용해왔으나

발전이 가능한 rpm 범위,

발전기의 수명, 크기와 무게 등

여러 문제 때문에 지금은 모두

교류발전기로 대체되었습니다.

특히 공간이 적어 발전기의 크기와 무게를

줄이는 것이 주요한 과제인 바이크에서는

교류 발전기를 사용해서 발전을 하고,

이를 직류로 바꿔 사용하는 것입니다.

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<직류발전기의 단점>

1) 회전 속도 범위가 제한적이다.

2) 엔진 공회전 시에는 발전이 어렵다.

3) 정류자 브러시의 마모가 커서
비교적 자주 수리를 해야 한다.

4) 출력을 키우려면 발전기의

크기와 중량이 증가한다.

<교류발전기의 장점>

1) 기계식 정류 장치가 없으므로

회전 속도 범위가 넓다.

2) 엔진 공회전 시에도 발전이 가능하다.

3) 정류자 브러시가 없어서 수명이 길다.

4) 출력에 비해 중량이 가볍다.

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[Sharon / 샤론의 장미를 꿈꾸며]

자료 수집과 Fact Check가 대단하십니다. 전기 전자 전공한 제가 봐도 그저 엄지척입니다. 형님~~~

에디슨과 테슬라의 교류-직류 전쟁 이야기도 재미있습니다.
자료도 많고 'the current war'라는 영화로도 만들어 졌습니다.

요즘엔 특고전압 송전 계통에도 직류를 사용하는 경우가 늘어나고 있습니다. 우리나라도 이미 제주도에 직류 초고압 송전을 하고 있기도 하구요.

[rha082]

궁금한게있는데요
발전소 에서 발전하면 전기를 별도로 충전 했다가 송전 하나요

[Sharon / 샤론의 장미를 꿈꾸며]

교류 전기를 별도로 충전하여 저장하는 것은 상당히 어렵습니다.

하여 심야 시간에 전기가 남을때 아랫쪽 물을 모터로 퍼올려 낮시간에 다시 떨어뜨려 수력 발전을 하는 양수발전을 하던가

아니면 화력 수력 원자력의 특성을 살려 시간별 전기 소비에 대응합니다.

[펀치(더할리)]

저도 제주로 송전할 때 직류를 사용한다는 사실을 이번에 공부하다가 알았습니다.

직류 변압 기술이 늘어 다시 직류 대세론이 일어나고 있기도 하더군요.^^

[고성군민]

좋은 정보 감사합니다. 오늘도 배우고 갑니다

[커튼클럽]

참 좋은 자료들 입니다~ 많이 고맙게 생각해요~~

[술탄자니아]

펀치교관님은 어려운 것도
참 쉽게 가르치시는 재능이 탁월하세요~
전기공부 잘 하고갑니다.^^

[부릉부릉 뭐하노]

위 글내용으로만 보면
*자계, 자속 이것이 먼저 숙지되고
*기기를 공부해야 고개가 끄덕끄덕 하죠.
*전력은 또 다른공부 입니다.

모터 회로해석도 단상파형만 이야기 하고있지만
스테이너는 3가닥 나와 있네요.
그럼 코일 뭉치가 3개이고 총 6가닥..
암튼 공부하려면 순서대로 해야 이해되고 개념이 생깁니다.
개념이 안되면 이것저것 잠뽕되 (뜸뜸이 알게되는것이 머리만 뽀개 짐니다..).

그래서 과목이수라는것이 있는것이죠.

[펀치(더할리)]

전기가 정말 어렵더라구요.
전기 기사 자격증드 따기 엄청 힘들다던데.

바이크 타는데 알아두면 좋을 정도의 수준에서 하나하나 배우는 중입니다.^^

[하트™]

오늘도 더분에 좋은 공부를 합니다.
감사합니다. 좋은 주말되세요.