미디어 웜홀

전동기의 구조에서 전동기부에 있는 것은 전기자, 전기자 철심, 전기자 코일, 정류자 등이며 계철과 계자철심 쪽에는 계철, 계자철심, 계자코일이 있다. 또 브러시와 브러시 홀더부에는 브러시, 브러시 홀더, 브러시 스프링, 베어링이 있다. 이중에서 브러시의 역할을 눈여겨 봐야하는데 기능이 회전을 일정하게 유지하는 기능을 한다. 또 정류자는 전류의 방향을 일정한 방향으로만 흐르게 하는 역할을 한다.

전동기에서 발생한 회전력을 엔진의 플라이휠에 전달하는 장치를 동력전달기구라고 하는데 링기어와 피니언기어가 맞물려 그 역할을 한다. 감속비는 10~15:1이며 종류엔 벤딕스식, 피니언 섭동식, 전기자 섭동식, 오버런닝클러치가 있다. 오버런닝클러치는 엔진의 회전력이 기동전동기에 전달되지 않도록 하기 위한 장치다. 피니언 섭동식을 가장 많이 사용한다.

기동전동기는 언제 시험을 해봐야 할까. 기동중에는 무부하시험과 회전력시험이 있고 정지상태에선 저항시험을 한다. 브러시는 정류자와 맞물려 돌아가므로 마모가 심한데 1/3정도 마모가 되면 교환해야 한다.

다음으로 충전장치, 즉 발전기에 대해 정리한다. 기동전동기가 플레밍의 왼손이니까 발전기는 오른손이다. 발전기는 직류(DC)와 교류(AC)로 나뉜다.

직류는 저속에서 충전이 안된다. 1200rpm을 넘어야 가능하고 출력이 저조하다. 무게도 무겁다. 최초전기발생부분은 전기자(아마추어)로 교류전기를 발생시키는데 이것을 정류기가 직류로 바꿔주는 역할을 담당한다. 직류에서 조정기는 컷아웃릴레이, 전류조정기, 전압조정기가 있는데 이중에서 컷아웃릴레이는 역전류를 방지하는 기능이 있다.

교류는 직류에 비해 장점이 많이 보인다. 저속에서 충전이 가능하고 출력이 크다. 또한 경량이다. 최초 전기가 발생하는 부위는 스테니트코일인데 교류전기를 발생시킨다. 스테이트 코일이란 발전기의 고정자로 안에 로터가 전자석을 띠며 돌아가서 전기를 얻는 양태다. 정류기로는 실리콘다이오드가 맡는데 역전류를 방지하는 역할도 한다. 그냥 다이오드라고 시험에 잘 나오는데 +극 3개와 -극 3개씩 있다. 유념할 것은 교류에서는 조정기가 전압조정기밖에 없다는 사실.

축전지는 대체로 납산축전지를 쓰는데 전해액은 묽은 황산이요, +극판은 과산화납으로 되어 있으며, -극판은 해면상납으로 되어 있다. 해면상납? 궁금했다. 그냥 납이란다. 축전지에서 시험에 잘 나오는 내용은 전해액을 만들 때 황산을 물에 타야하는지 물을 황산에 타는지 하는 문장이다. 잘 헷갈려서 그런 모양이다. 물론 답은 물에 황산을 타야 한다. 황산에 물을 타면 수소가스가 발생해 잘 못하면 '펑!'

간혹 한글로 문제가 안 나오고 원소기호로 나온다는 데, 참고로 머리 속에 넣자면, 황산(2H2SO4)... 에이치투 같은 경우 작은 글자로 써야 하는데 방법이 없나... 어쨌거나, 과산화납은 PbO2고 묽은 황산은 2H2SO4다. 아, PbSO4는 황산납이고, Pb는 납이다. 순납이라고도 한다.

충전상태에선 양극판이 과산화납이고 음극판은 해면상납, 전해액은 묽은 황산이다. 방전이 되면 양극판과 음극판이 황산납으로 변하고 전해액은 물로 변한다. 과방전이 되면 +, -극은 영구황산납으로 변하고 전해액은 물이다.

굴삭기는 축전지의 용량이 큰 것을 사용하는데 12V에 60AH짜리를 쓴다. 차가 크면 용량도 커야 한다. 배터리의 크기에 따라 전류(용량)은 증가하나 전압은 변함없다.

축전지엔 양극판보다 음극판이 한 개 더 많은데 이는 양극판이 활성이므로 화학적 반응이 평형을 이루도록 하기 위함이다.

단자기둥을 터미널이라고도 하는데 양극터미널이 음극보다 좀 굵다. 용어상 주의할 것은 양극을 절연, 음극을 접지라고 한다. 또 영문으로 표기할 땐 P와 N을 쓴다. 연결할 땐 +극을 먼저 연결하고 땔 때엔 -극을 먼저 분리한다. 그래야 스파크가 일어나지 않는다. 승용차 점핑할 때를 생각하면 되겠다.

그리고 축전지의 용량은 셀당 극판의 수, 극판의 크기, 전해액의 양에 의해 결정된다. 전해액을 만들 때엔 전기가 통하지 않는 질그릇 등을 이용한다. 또 축전지 케이스의 청소는 암모니아수 혹은 소다수를 사용하면 된다.

축전지 전해액의 비중은 20℃를 기준으로 우리나라의 경우 1.280이다. 비중은 온도가 1℃ 변할 때마다 0.0007만큼 변하므로 이것을 바탕으로 비중을 측정한다. 40℃일때 황산의 비중은 1.280+0.0007(40-20)을 하면 답이 나온다. 1.294다. 그리고 20시간율 전류로 방전할 때 방전종지전압은 1.75V다.

전기가 가장 잘 통하는 금속은 무엇일까? 난 백금쯤 되는 줄 알았다. 피뢰침 재료로 백금을 쓴다는 말을 들었기 때문인데, 그런데 은이란다. 은이 전기를 가장 잘 전달하지만 비싸고 열에 약하기 때문에 쓰지 않는다고 한다. 참, 백금에 대해서 말인데 "피뢰침 재료로 백금을 쓴다던데 백금은 전기가 얼마나 잘 통하느냐"고 했더니 "금을 피뢰침으로 쓰면 다 훔쳐갈 텐데요?"한다. 학생들 모두 잘 모르는 모양이다. 내가 잘못알았나 여기고 넘어 갔는데 조금 전에 인터넷 검색을 해보니 내 말이 맞다. 예전엔 썼단다. 그런데 새로운 사실을 알았다. 백금은 우리말로 이름이 백금이지 금과는 아무 상관이 없는 물질이다. 영어로 플레티늄... 영어로 쓰기 귀찮은데... PLATINUM이다.

사설이 너무 길었다. 건설기계의 전기 분야는 몇 개만 알면 된다고 강사가 말했다. 플레밍의 왼손, 오른손법칙과 기동전동기, 축전지, 발전기 등이다.

전류는 - 전자가 양극으로 이동할 때 일어나는 작용이다. 크기는 1초 동안에 도체를 이동하는 전하의 양으로 단위는 A(암페어)이다.

전기 분야에서 빠지지 않고 시험에 얼굴을 내미는 놈이 있으니 전류의 3대작용이다. 1. 발열작용, 2. 화학작용. 3.자기작용이다. 보기에는 전기작용, 물리작용 등이 나오는 데 그런 놈을 보면 즉각 체크하도록. 발열작용의 사례야 너무나 흔해서 말안해도 알것인데 전구,조명 등이고 화학작용으로 볼것같으면 축전지가 해당할 것이며, 자기작용엔 기동전동기, 즉 자동차의 스타트모터에 해당한다.

참 전기에서 전압을 구하는 공식도 뻔질나게 나온다. E=I*R, 즉 전압은 저항과 전류의 곱이다. 헷갈리지 말 것은 전력은 전압에 전류를 곱한 것이다. 건설기계에서 전기를 이용하는 것 중에 비중을 크게 잡아먹는 장치가 기동전동기와 발전기다. 기동전동기는 플레밍의 왼손법칙을, 발전기는 오른손법칙을 응용한 것이다. 헷갈리면 가벼운 기동전동기는 왼손에 무거운 발전기는 오른손에 든다고 여기면 헷갈릴 것 없다.

또 시험에 직렬접속과 병렬접속에 대해서도 자주 나오는데 직렬인 경우 배터리의 개수만큼 전압은 올라가지만 용량은 1개일 때와 같고 병렬로 연결하면 전압은 1개일 때와 같으나 용량은 개수에 비례한다는 것만 알아두면 된다.