동기발전기의 유기기전력은 무엇으로 결정될까? 자속·속도·권선수의 관계

동기발전기의 회전자를 돌리면 고정자 권선에 교류전압이 발생한다.

그렇다면 발전기의 전압 크기는 무엇으로 결정될까?

같은 구조의 발전기라도 계자전류를 바꾸면 전압이 달라지고, 회전속도가 달라져도 유기되는 전압이 변한다.

권선을 더 많이 감아도 전압이 달라진다.

이 관계를 한 식으로 정리한 것이 동기발전기의 유기기전력식이다.

정현파 자속을 가정한 교류발전기의 한 상 유기기전력 실효값은 일반적으로

E = 4.44kwfNΦ

로 나타낸다.

여기서

E는 한 상의 유기기전력 실효값,

kw는 권선계수,

f는 주파수,

N은 한 상의 직렬 권선수,

Φ는 극당 자속이다.

이 공식은 단순히 계산문제에 사용하기 위한 식이 아니다.

발전기에서

무엇을 바꾸면 전압이 변하고, 왜 그렇게 변하는가

를 보여주는 중요한 관계식이다.

유기기전력이란 무엇일까?

발전기 내부에서 전자기유도에 의해 만들어지는 전압을 유기기전력이라고 한다.

패러데이의 전자기유도 법칙은

e = -N dΦ/dt

로 표현할 수 있다.

권선과 쇄교하는 자속이 시간에 따라 변하면 전압이 발생한다는 뜻이다.

여기서 중요한 것은 단순히 자속이 존재하는 것만으로는 충분하지 않다는 점이다.

자속이 권선에 대해 변화해야 한다.

동기발전기에서는 회전자에 만들어진 자계가 회전하면서 고정자 권선과 쇄교하는 자속을 계속 변화시킨다.

그 결과 고정자에 교류 유도전압이 발생한다.

순간값 공식과 4.44 공식은 무엇이 다를까?

패러데이 법칙의

e = -N dΦ/dt

는 순간순간 발생하는 전압을 설명하는 기본식이다.

반면

E = 4.44kwfNΦ

는 정현파 교류전압의 실효값을 계산하기 쉽게 정리한 식이다.

두 식은 서로 다른 현상을 설명하는 것이 아니다.

패러데이 법칙에서 출발해 정현파 자속을 가정하고, 권선배치와 실효값을 고려하면 4.44가 포함된 유기기전력식으로 이어진다.

따라서 두 공식을 따로 외우기보다

자속의 변화 → 순간 유도전압 → 정현파 실효값

이라는 흐름으로 이해하는 것이 좋다.

4.44는 왜 붙을까?

자속이 정현파 형태로 변한다고 가정해보자.

한 극의 자속이 최대값 +Φ에서 -Φ까지 변하면 전체 자속변화량은

2Φ

가 된다.

한 주기의 절반 동안 이런 변화가 일어나므로 평균 유기기전력을 계산할 수 있다.

정현파의 실효값과 평균값 사이에는 파형률 약 1.11의 관계가 있다.

이 과정을 정리하면

4 × 1.11 ≈ 4.44

가 되어

E = 4.44fNΦ

형태가 나온다.

실제 발전기에서는 권선을 여러 슬롯에 분포시키고 코일피치도 조절하기 때문에 권선계수 kw까지 포함해

E = 4.44kwfNΦ

로 사용한다.

4.44는 아무 의미 없이 붙은 상수가 아니라 정현파 교류의 파형특성에서 나온 값이다.

자속 Φ가 증가하면 유기기전력은 어떻게 될까?

다른 조건이 일정하다면

E ∝ Φ

다.

즉 극당 자속이 커지면 유기기전력도 커진다.

동기발전기에서는 일반적으로 회전자 계자권선에 흐르는 계자전류 If를 조절하여 자속을 변화시킨다.

철심이 포화되지 않은 영역에서는

If 증가 → 기자력 증가 → 자속 Φ 증가 → E 증가

와 같은 관계가 나타난다.

그래서 무부하 상태에서 발전기의 전압을 높이고 싶다면 계자전류를 증가시키는 것이 기본적인 방법이다.

계자전류를 두 배로 하면 전압도 두 배가 될까?

항상 그렇지는 않다.

처음에는 계자전류와 자속이 비교적 비례에 가까운 관계를 보인다.

하지만 계자전류가 계속 증가하면 철심의 자기포화가 나타난다.

철심은 높은 투자율 때문에 작은 기자력으로도 큰 자속을 만들 수 있지만 자속밀도를 무한히 증가시킬 수는 없다.

포화영역에 들어가면 계자전류를 많이 증가시켜도 자속은 조금밖에 증가하지 않는다.

따라서

If와 E의 관계는 전체 운전영역에서 완전한 직선이 아니다.

이것이 발전기의 무부하포화곡선이 직선이 아닌 이유다.

자속의 역할을 왜 다시 봐야 할까?

발전기의 유기기전력식을 이해할 때 자속의 역할은 핵심이다.

자속은 회전자와 고정자 사이에서 전자기적인 연결을 만들어 준다.

같은 회전속도와 같은 권선수를 가지고 있어도 자속이 줄어들면 유기기전력은 감소한다.

반대로 자속이 증가하면 유기기전력도 증가한다.

하지만 자속을 만들기 위해서는 공극을 통과하는 자기회로가 필요하고, 철심의 투자율과 자기포화도 함께 고려해야 한다.

그래서 발전기 전압을 단순히 계자전류 하나만으로 설명하는 것은 부족하다.

회전속도는 공식에 없는데 왜 전압에 영향을 줄까?

유기기전력 공식은

E = 4.44kwfNΦ

다.

그런데 이 식에는 rpm이 직접 보이지 않는다.

그래서 회전속도는 발전기 전압과 관계가 없다고 생각할 수 있다.

하지만 주파수는

f = PNs / 120

이다.

따라서 극수가 일정하면

f ∝ Ns

가 된다.

이를 유기기전력식에 대입하면

E = 4.44kwNΦ × PNs / 120

으로 표현할 수 있다.

즉 같은 발전기에서는 극수 P와 권선계수 kw, 권선수 N이 고정되어 있으므로

E ∝ NsΦ

라고 볼 수 있다.

따라서 자속이 일정한 상태에서 회전속도를 높이면 유기기전력도 증가한다.

4극 발전기의 속도를 예로 들어보자

4극 발전기가 1800rpm으로 회전하면

f = 4 × 1800 / 120 = 60Hz

다.

만약 같은 자속상태에서 회전속도를 1500rpm으로 낮추면

f = 4 × 1500 / 120 = 50Hz

가 된다.

유기기전력식에서 다른 조건이 같다면

E ∝ f

이므로 유기기전력 역시 감소한다.

즉 회전속도를 낮추면 단순히 주파수만 낮아지는 것이 아니라 발전기에서 발생하는 전압의 크기에도 영향을 준다.

하지만 실제 발전기에서는 속도로 전압을 조절하지 않는다

회전속도를 높이면 유기기전력이 증가할 수 있다.

그렇다고 60Hz 발전기의 전압을 높이기 위해 회전속도를 올리는 것은 정상적인 전압조절 방법이 아니다.

회전속도를 바꾸면 주파수까지 달라지기 때문이다.

전력설비는 정격주파수를 기준으로 설계되므로 발전기의 속도는 원하는 주파수에 맞춰 유지해야 한다.

따라서 정상운전에서는

회전속도 → 주파수 유지

계자전류 → 전압 조절

이라는 역할구분이 중요하다.

독립운전 발전기에서 Governor가 회전속도를 제어하고 AVR이 여자전류를 제어하는 이유도 여기에 있다.

권선수 N을 늘리면 왜 전압이 높아질까?

패러데이 법칙을 다시 보면

e = -N dΦ/dt

이다.

한 턴의 도체에 일정한 전압이 유도된다면 여러 턴을 직렬로 연결했을 때 각 턴에 발생한 전압이 더해진다.

그래서 권선수가 증가하면 전체 유도전압도 증가한다.

다른 조건이 일정하다면

E ∝ N

이다.

예를 들어 이론적으로 같은 자속과 같은 주파수에서 권선수를 두 배로 늘리면 유기기전력도 약 두 배가 된다.

그렇다면 권선을 무조건 많이 감으면 좋은 것 아닐까?

그렇지 않다.

권선수를 증가시키면 높은 전압을 만들기 유리하지만 그만큼 도체 길이가 길어진다.

도체가 길어지면 권선저항이 증가할 수 있다.

또 슬롯 안에 들어갈 수 있는 도체의 양에는 한계가 있다.

같은 슬롯면적에서 권선수를 많이 확보하려면 개별 도체의 단면적을 줄여야 할 수도 있다.

그렇게 되면 허용할 수 있는 전류가 줄어들 수 있다.

즉 발전기 설계에서는

전압을 높이는 권선수

와

전류를 견디는 도체 굵기

사이의 균형이 필요하다.

전압과 전류를 함께 생각해야 하는 이유

발전기의 정격용량은 3상 발전기에서 대략

S = √3VLIL

로 나타낼 수 있다.

같은 용량의 발전기를 높은 전압으로 설계하면 필요한 전류는 상대적으로 작아질 수 있다.

반대로 낮은 전압으로 설계하면 더 큰 전류를 흘려야 한다.

따라서 권선수를 정할 때는 단순히 유기전압만 보는 것이 아니다.

절연,

도체단면적,

슬롯면적,

전류밀도,

냉각,

정격용량

까지 함께 고려해야 한다.

권선계수 kw는 왜 필요한가?

이론적으로 모든 코일이 완전히 같은 위치에 있고 같은 위상으로 전압을 만든다면 권선에서 발생한 전압을 단순히 더할 수 있다.

하지만 실제 발전기의 고정자 권선은 여러 슬롯에 분산되어 있다.

각 슬롯에 위치한 도체가 정확히 같은 순간에 최대 유도전압을 만드는 것은 아니다.

위상이 조금씩 다르다.

그래서 각 코일의 전압을 단순한 산술합으로 더한 값보다 실제 합성전압은 조금 작아진다.

이 영향을 나타내는 것이 권선계수 kw다.

권선계수는 어떻게 구성될까?

일반적으로 권선계수는

kw = kd × kp

로 나타낸다.

여기서

kd는 분포계수,

kp는 단절계수 또는 피치계수다.

분포계수는 한 상의 권선을 여러 슬롯에 나누어 배치함으로써 나타나는 영향을 나타낸다.

피치계수는 코일의 두 변 사이 간격을 정확한 한 극피치보다 짧게 설계했을 때 생기는 영향을 반영한다.

두 값 모두 일반적으로 1보다 작거나 같다.

따라서 실제 발전기의 유도전압은 이상적인 집중권선에서 계산한 값보다 조금 작아질 수 있다.

전압이 조금 줄어드는데 왜 분포권선을 사용할까?

유도전압을 최대한 크게 만드는 것만 목표라면 모든 도체를 같은 위치에 집중시키고 싶을 수 있다.

하지만 실제 발전기에서는 전압의 파형도 매우 중요하다.

권선을 여러 슬롯에 분포시키면 공극자속의 영향을 보다 고르게 받을 수 있고 전압파형의 특정 고조파를 줄이는 데 유리하다.

코일피치를 조정하는 것도 특정 고조파를 줄이는 데 활용된다.

즉 권선계수가 1보다 작아지면서 기본파 전압이 조금 감소하더라도 더 좋은 전압파형을 얻는 이점이 있다.

발전기에서는 왜 정현파 전압이 중요할까?

전력계통에 연결되는 발전기의 전압에는 가능한 한 기본주파수의 정현파 성분이 주가 되어야 한다.

고조파가 많아지면

변압기와 전동기의 추가손실,

발열,

소음과 진동,

절연부담,

계측과 제어장치의 오동작

등 여러 문제가 발생할 수 있다.

따라서 발전기 설계에서는 단순히 E값을 크게 만드는 것보다 전압파형의 품질까지 고려한다.

극당 자속 Φ와 자속밀도 B는 같은 것일까?

둘은 같은 값이 아니다.

자속 Φ는 특정 면적을 통과하는 전체 자기량을 나타낸다.

자속밀도 B는 단위면적당 자속을 의미한다.

균일한 자속밀도를 단순하게 가정하면

Φ = BA

라고 볼 수 있다.

여기서 A는 자속이 통과하는 단면적이다.

따라서 같은 극당 자속을 만들더라도 철심의 단면적이 작으면 자속밀도 B가 더 높아질 수 있다.

자속밀도가 지나치게 높아지면 철심이 포화에 가까워진다.

그래서 발전기 설계에서는 자속뿐 아니라 철심의 크기까지 함께 결정한다.

철심의 크기를 무작정 줄일 수 없는 이유

발전기의 크기와 무게를 줄이려면 철심을 작게 만들고 싶을 수 있다.

하지만 같은 자속을 더 작은 단면적으로 통과시키면 자속밀도가 증가한다.

B = Φ / A

이기 때문이다.

자속밀도가 과도하게 높아지면 철심포화가 심해지고 여자전류가 증가한다.

철손과 발열도 커질 수 있다.

그래서 발전기의 철심은 단순한 구조물이 아니라 정해진 자속을 적절한 자속밀도로 통과시키기 위한 자기회로의 일부다.

주파수가 높아지면 철손도 달라진다

유기기전력식에서는 주파수가 높아지면 같은 자속에서 유기기전력이 증가한다.

하지만 주파수를 높이는 것이 항상 이득인 것은 아니다.

철심에서는 교번자속으로 인해 히스테리시스손과 와전류손이 발생한다.

주파수가 증가하면 일반적으로 철손도 증가하는 방향으로 작용한다.

이 때문에 철심을 얇은 강판으로 적층(성층)하여 와전류가 크게 흐르는 것을 억제한다.

발전기 설계에서는 전압뿐 아니라 주파수와 철손 사이의 관계도 함께 고려해야 한다.

철손과 동손은 서로 어떻게 다를까?

발전기에서 철손과 동손은 발생원리가 다르다.

철손은 주로 변화하는 자속에 의해 철심에서 발생한다.

동손은 권선에 전류가 흐르면서 발생하는

I²R

손실이다.

권선수를 많이 늘려 전압을 확보하더라도 권선저항이 증가하면 동손과 전압강하 측면에서 불리할 수 있다.

반대로 자속밀도를 너무 높여 철심 크기를 줄이면 철손과 포화 문제가 커질 수 있다.

결국 전기기계 설계에서는 하나의 값만 최대화하는 것이 아니라 여러 요소의 균형을 맞춘다.

E = 4.44kwfNΦ를 비례관계로 보면 더 쉽다

유기기전력식 전체를 한 번에 외우기 어렵다면 각 항의 비례관계로 나눠보면 이해하기 쉽다.

다른 조건이 일정할 때

E ∝ Φ

자속이 증가하면 전압이 증가한다.

E ∝ f

주파수가 증가하면 전압이 증가한다.

E ∝ N

권선수가 증가하면 전압이 증가한다.

그리고 실제 권선배치에 따라

E ∝ kw

의 관계를 가진다.

다만 실제 기기에서는 각 변수들이 완전히 독립적이지 않다.

예를 들어 회전속도를 변화시키면 주파수가 변하고, 자속을 지나치게 증가시키면 철심포화가 발생한다.

속도와 자속을 동시에 바꾸면 어떻게 될까?

같은 발전기에서 극수와 권선수가 일정하다고 하자.

그러면

E ∝ NsΦ

로 생각할 수 있다.

만약 회전속도를 절반으로 줄였는데 같은 전압을 유지하려면 이론적으로 자속을 약 두 배로 증가시켜야 한다.

하지만 실제 철심에서는 자속을 두 배로 증가시키는 것이 가능하지 않을 수 있다.

자기포화가 발생하기 때문이다.

이 때문에 발전기나 변압기 같은 교류기기에서는 전압과 주파수의 비가 매우 중요한 의미를 가진다.

V/f라는 개념과도 연결된다

유기기전력식을 간단하게 보면

E ≈ 4.44kwfNΦ

이고 같은 기계에서는 kw와 N이 고정되어 있다.

그러면

Φ ∝ E / f

가 된다.

단자전압과 내부 유기기전력이 비슷한 조건에서는 대략적으로

Φ ∝ V / f

라고 이해할 수 있다.

즉 전압은 그대로인데 주파수만 크게 낮아지면 자속이 증가하려는 경향이 있다.

자속이 지나치게 커지면 철심포화가 발생할 수 있다.

이 관계는 발전기뿐 아니라 변압기와 인버터로 구동하는 전동기에서도 중요한 개념이다.

발전기를 정격속도보다 느리게 돌릴 때 주의할 점

독립발전기를 정격속도보다 낮게 운전하면 주파수가 감소한다.

이 상태에서 AVR이 정격전압을 그대로 유지하려고 계자전류를 크게 증가시키면 자속이 과도하게 증가할 수 있다.

주파수가 낮아졌는데 전압을 동일하게 유지하려 하면

V/f

가 증가하기 때문이다.

그 결과 철심포화와 여자전류 증가, 발열 등의 문제가 생길 수 있다.

따라서 발전기의 저주파 운전에서는 단순히 전압만 정상으로 맞추는 방식으로 접근하면 안 된다.

무부하포화곡선은 무엇을 보여줄까?

발전기를 정격속도로 회전시키고 부하를 연결하지 않은 상태에서 계자전류를 조금씩 증가시키면서 단자전압을 측정할 수 있다.

이 관계를 나타낸 것이 무부하포화곡선 또는 무부하특성곡선이다.

초기에는 계자전류가 증가함에 따라 전압도 거의 직선적으로 증가한다.

하지만 자속밀도가 높아져 철심이 포화되기 시작하면 곡선이 완만해진다.

계자전류를 계속 증가시켜도 전압은 이전만큼 빠르게 증가하지 않는다.

이 곡선은 발전기의 자기회로가 어느 정도 포화되어 있는지를 보여주는 중요한 특성이다.

계자전류가 0인데 전압이 조금 나오는 이유

실제 철심에는 잔류자기가 남아 있을 수 있다.

그래서 계자전류가 0에 가까워도 회전자를 돌리면 아주 작은 유도전압이 나타날 수 있다.

무부하특성곡선을 그렸을 때 원점을 정확히 지나지 않고 약간의 전압에서 시작하는 경우가 있는 이유다.

이 작은 전압은 잔류자속에 의해 발생한 것이다.

하지만 정상적인 정격전압과 비교하면 매우 작은 값이다.

유기기전력과 단자전압은 다시 구분해야 한다

공식

E = 4.44kwfNΦ

로 계산하는 것은 발전기 내부에서 만들어지는 유기기전력이다.

실제로 단자에서 측정하는 전압 V는 부하상태에 따라 E와 달라질 수 있다.

부하전류가 흐르면 고정자 권선의 저항과 동기리액턴스에 의한 전압강하가 발생한다.

전기자반작용도 나타난다.

그래서 부하가 연결된 발전기에서는

유기기전력이 일정하다고 해서 단자전압도 반드시 일정한 것은 아니다.

이 차이가 이후 발전기의 전압변동률을 이해하는 출발점이 된다.

상전압과 선간전압도 혼동하면 안 된다

유기기전력식의 E는 일반적으로 한 상의 유기기전력을 나타낸다.

Y결선이라면

VL = √3Vph

이고,

Δ결선이라면

VL = Vph

다.

예를 들어 한 상의 유기기전력이 6.35kV인 Y결선 발전기라면 이상적으로 선간전압은 약

11kV

가 된다.

따라서 발전기 계산에서 공식으로 얻은 값이 상전압인지 선간전압인지 반드시 확인해야 한다.

권선수를 바꾸는 것은 운전 중 할 수 있는 조절이 아니다

계자전류는 운전 중 조절할 수 있다.

원동기 출력도 조절할 수 있다.

하지만 고정자 권선수 N과 극수 P는 발전기가 제작될 때 결정되는 구조적인 값이다.

운전 중 권선수를 늘리거나 극수를 바꾸는 것은 일반적인 발전기에서는 불가능하다.

따라서 실제 운전자가 직접 조정하는 주요 값과 설계자가 결정하는 값을 구분할 필요가 있다.

운전에서 조절 가능한 대표적인 값은

계자전류,

원동기 입력

이다.

반면

극수,

고정자 권선수,

권선배치,

철심크기

등은 기본적으로 설계단계에서 결정된다.

설계자는 원하는 전압을 어떻게 만들까?

발전기의 정격주파수와 회전속도가 정해지면 극수가 결정된다.

목표로 하는 정격전압이 정해지면 필요한 권선수와 극당 자속을 결정해야 한다.

하지만 자속을 높이면 철심포화와 철손이 문제가 될 수 있다.

권선수를 늘리면 필요한 도체수와 절연, 슬롯면적이 증가한다.

전류용량을 확보하려면 도체단면적도 충분해야 한다.

그래서 실제 발전기 설계에서는

자속밀도

권선수

전류밀도

철심 크기

슬롯 크기

절연등급

냉각능력

등을 함께 고려한다.

하나의 공식만 만족한다고 좋은 발전기가 되는 것은 아니다.

현장에서 발전기 전압이 낮다면 어떻게 생각할까?

유기기전력식은 고장진단에도 기본적인 방향을 제공한다.

전압이 낮다면 우선

회전속도가 정상인지,

계자전류가 정상인지,

여자계통이 정상인지,

상간 전압이 균형을 이루는지

확인할 수 있다.

회전속도가 낮으면 주파수도 함께 낮아지는 경우가 많다.

주파수는 정상인데 전압만 낮다면 여자계통이나 AVR, 고정자 계통을 더 의심할 수 있다.

단순히 전압값 하나만 보는 것보다 전압과 주파수를 함께 확인하는 것이 원인범위를 좁히는 데 도움이 된다.

모든 상의 전압이 낮은 경우와 한 상만 낮은 경우는 다르다

세 상의 전압이 비슷한 비율로 모두 낮다면 발전기 전체의 자속이나 회전속도, 여자계통 문제를 먼저 생각해볼 수 있다.

반면 특정 한 상의 전압만 비정상적으로 낮다면 고정자 권선이나 접속부, 계측회로 같은 국부적인 문제도 살펴봐야 한다.

회전자 계자자속은 기본적으로 세 상에 공통적으로 영향을 주기 때문이다.

따라서 실제 점검에서는

전압 크기뿐 아니라 3상 평형상태

도 중요하다.

자주 헷갈리는 부분

첫째, 유기기전력식의 E는 발전기 단자전압과 항상 같은 값이 아니다.

부하가 걸리면 내부 전압강하와 전기자반작용 때문에 차이가 생긴다.

둘째, 회전속도가 식에 직접 표시되지 않는다고 해서 전압과 관계없는 것이 아니다.

회전속도는

f = PNs / 120

을 통해 주파수로 들어간다.

셋째, 계자전류를 두 배로 만든다고 전압이 항상 두 배가 되는 것은 아니다.

철심의 자기포화가 있기 때문이다.

넷째, 권선수를 늘리면 전압을 높일 수 있지만 권선저항과 슬롯면적, 도체단면적까지 고려해야 한다.

다섯째, 권선계수가 1보다 작은 것은 무조건 손해라는 뜻이 아니다.

전압 기본파가 조금 감소하는 대신 파형을 개선하고 특정 고조파를 줄이는 효과를 얻을 수 있다.

여섯째, 자속 Φ와 자속밀도 B는 같은 값이 아니다.

Φ = BA

관계로 연결되며 철심 단면적에 따라 같은 자속에서도 자속밀도가 달라질 수 있다.

일곱째, 주파수를 낮춘 상태에서 전압을 그대로 유지하면 V/f가 커지면서 철심포화 문제가 발생할 수 있다.

여덟째, 유기기전력 공식은 일반적으로 상전압 기준이므로 선간전압과 구분해야 한다.

마무리

동기발전기의 유기기전력은 대표적으로

E = 4.44kwfNΦ

로 나타낼 수 있다.

이 식에서 발전기 전압을 결정하는 핵심은

자속 Φ,

주파수 f,

권선수 N,

권선계수 kw

다.

자속이 커지면 전압이 증가하고,

주파수가 높아지면 전압이 증가하며,

권선수가 많아지면 직렬로 더해지는 유도전압이 증가한다.

권선계수는 실제 고정자 권선의 분포와 코일피치가 유기기전력에 미치는 영향을 반영한다.

회전속도는 공식에 직접 나타나지 않지만

f = PNs / 120

을 통해 주파수와 연결되어 있으므로 같은 발전기에서는

E ∝ NsΦ

라고 이해할 수 있다.

하지만 실제 기기에서는 모든 값을 마음대로 증가시킬 수 없다.

자속을 높이면 자기포화와 철손이 문제가 되고,

권선수를 늘리면 저항과 슬롯공간, 절연 문제가 생기며,

회전속도를 변경하면 주파수도 함께 달라진다.

그래서 발전기의 전압은 단순히 공식에 숫자를 넣어 결정되는 값이 아니라 전자기적인 조건과 기계적인 조건, 열적인 조건이 함께 맞아야 만들어지는 결과다.

다음 글에서는 발전기 내부에서 충분한 유기기전력이 만들어져 있어도 부하를 연결하면 단자전압이 왜 변하는지, 발전기의 전압변동률을 중심으로 살펴본다.