기중기운전기능사 충전장치 — 발전기와 축전지의 몫

발전기는 전자기 유도로 전기를 만든다. AC 발전기의 출력은 회전하는 로터 코일에 흐르는 전류, 곧 여자전류의 크기를 바꿔 조절한다. 여자전류가 커지면 자기장이 강해져 더 많은 전기가 만들어진다. 고정된 스테이터는 유도전류가 생기는 부분이고, 축전지 전압은 조정의 결과이며, 회전속도는 엔진에 따르는 값이라 출력 조절의 손잡이가 아니다.

출력과 전압이 낮아지는 원인은 계통의 손실과 제어 오류다. 조정 전압이 낮으면 충전이 충분하지 않고, 다이오드가 고장 나 정류를 제대로 못 하면 충전 효율이 떨어지며, 케이블 접속이 불량하면 저항이 생겨 전압이 떨어진다. 반대로 충전회로에 연결된 부하가 적은 것은 전기를 덜 쓴다는 뜻이므로 전압 저하의 원인이 아니다.

축전지는 화학 에너지와 전기 에너지를 서로 바꾸는 장치다. 납산 축전지는 양극판에 과산화납, 음극판에 해면상납을 쓰고 전해액으로 묽은 황산을 쓴다. 시동할 때 전원을 공급하고, 발전기가 고장 나면 보조 전원이 되며, 발전기 출력을 평준화하는 역할도 한다. 전압은 셀의 수와 셀당 전압(약 2.1볼트)으로 정해지고, 용량은 극판의 크기와 수, 전해액인 황산의 양으로 정해진다. 전해액이 부족하면 증류수를 보충한다.

연결 방식에 따라 달라지는 값이 있다. 같은 축전지를 병렬로 연결하면 전압은 하나일 때와 같게 유지되고 용량이 늘어 더 큰 전류를 오래 공급할 수 있다. 전압이 오르는 것은 직렬 연결의 성질이다. 관리에서는 완전 방전을 피하는 것이 핵심이다. 완전 방전된 뒤에만 충전하면 극판에 황산납이 굳는 설페이션이 생겨 수명이 급격히 줄므로, 방전되기 전에 정기적으로 충전하는 것이 원칙이다.

전기 계통의 안전과 판독도 정해져 있다. 충전 중인 납산 축전지는 전해액이 분해되며 수소가스가 발생하므로 화기를 가까이하면 폭발 위험이 있다. 전류계가 (-)를 가리키면 전조등 점등, 배선 누전, 예열장치 작동처럼 전류가 소모되는 상태다. 축전지 본선이 단선되면 회로가 끊겨 전류가 흐르지 않으므로 지침이 움직이지 않고, (-) 지시의 원인이 될 수 없다. 전류의 작용도 나눠 기억한다. 발전기와 전동기는 자기작용, 전구와 예열플러그는 발열작용, 축전지는 화학작용을 응용한 것이다.