굴착기운전기능사 · 장비 원리 과목
굴착기운전기능사 전기 장치 개념 정리
중요도 ★★★☆☆ · 25% (추정)
AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.
개요
이 단원에서는 굴착기의 전기를 만들고 저장하고 쓰는 장치를 배웁니다. 전기를 모아 두는 축전지, 엔진을 처음 돌려 주는 시동 전동기, 엔진이 돌 때 전기를 만드는 발전기, 회로를 지키는 퓨즈가 중심입니다.
건설기계에는 주로 납산 축전지를 쓰며, 12V 축전지는 셀 6개를 직렬로 이은 것입니다. 축전지 여러 개를 직렬로 이으면 전압이 올라가고, 병렬로 이으면 전압은 같고 용량이 늘어납니다. 축전지를 뗄 때는 불꽃을 막기 위해 접지(-) 선을 먼저 떼고, 붙일 때는 (+) 선을 먼저 연결합니다.
시동 전동기는 처음 돌리는 힘이 큰 직류 직권식 전동기를 씁니다. 교류 발전기는 안에서 만든 교류를 다이오드로 직류로 바꿔 축전지를 충전합니다. 퓨즈는 너무 큰 전류가 흐르면 녹아 끊어져 배선과 장치를 지키며, 회로에 직렬로 연결합니다.
핵심 개념
납산 축전지
납판과 묽은 황산 전해액으로 전기를 저장하는 축전지입니다. 셀 하나가 약 2V이고, 12V 축전지는 셀 6개를 직렬로 이은 것입니다.
외우는 요령2V 셀 6개 = 12V로 기억하세요.
직렬과 병렬 연결
같은 축전지를 직렬(+와 -를 차례로 이음)로 이으면 전압이 개수만큼 늘고 용량은 그대로입니다. 병렬(+는 +끼리, -는 -끼리)로 이으면 전압은 그대로이고 용량이 늘어납니다.
외우는 요령직렬은 전압 UP, 병렬은 용량 UP.
축전지 떼고 붙이는 순서
축전지를 뗄 때는 접지(-) 선을 먼저 떼어 공구가 차체에 닿아도 불꽃이 튀지 않게 하고, 붙일 때는 (+) 선을 먼저 연결한 뒤 접지(-) 선을 마지막에 잇습니다.
외우는 요령뗄 때 마이너스 먼저, 붙일 때 마이너스 나중.
시동 전동기
멈춰 있는 엔진을 처음 돌려 주는 전동기입니다. 처음 돌리는 힘이 큰 직류 직권식 전동기를 씁니다. 시동이 걸리면 바로 키를 놓아 전동기가 오래 돌지 않게 합니다.
외우는 요령시동이 걸리면 키를 바로 놓아 전동기를 보호합니다.
교류 발전기
엔진이 돌 때 전기를 만들어 축전지를 충전하고 전기 장치에 전기를 보내는 장치입니다. 안에서 만들어진 교류를 다이오드가 직류로 바꿔 줍니다.
외우는 요령교류 발전기의 다이오드 = 교류를 직류로 바꾸는 문지기.
퓨즈
회로에 너무 큰 전류가 흐르면 스스로 녹아 끊어져 배선과 장치를 지키는 부품입니다. 회로에 직렬로 연결하며, 끊어지면 같은 용량의 퓨즈로 바꿉니다.
외우는 요령퓨즈는 직렬, 철사로 대신하면 안 됩니다.
자주 나오는 포인트
- 12V 납산 축전지는 약 2V 셀 6개를 직렬로 이은 것입니다.
- 직렬 연결은 전압이, 병렬 연결은 용량이 늘어납니다.
- 축전지를 뗄 때는 접지(-) 선 먼저, 붙일 때는 (+) 선 먼저입니다.
- 교류 발전기는 다이오드로 교류를 직류로 바꿉니다.
- 퓨즈는 회로에 직렬로 연결합니다.
헷갈리는 것 비교: 축전지 직렬과 병렬 연결
| 구분 | 직렬 연결 | 병렬 연결 |
|---|---|---|
| 잇는 방법 | +와 -를 차례로 | +는 +끼리, -는 -끼리 |
| 전압 | 개수만큼 늘어남 | 그대로 |
| 용량 | 그대로 | 개수만큼 늘어남 |
대표 문제 3개
검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.
문제 1. 장비에서 축전지(배터리)를 떼어 낼 때 먼저 떼는 선은?
- ① 아무 선이나 먼저
- ② 두 선을 동시에
- ③ 접지(-) 선
- ④ (+) 선
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ③ 접지(-) 선
핵심: 축전지: 뗄 때 접지(-) 먼저, 붙일 때 (+) 먼저
차체가 (-)에 연결되어 있으므로 (-)선을 먼저 떼면 그 뒤에 (+)선을 풀다 공구가 차체에 닿아도 합선되지 않습니다. 붙일 때는 반대로 (+)선을 먼저, 접지(-)선을 나중에 연결합니다.
틀린 선지
- 아무 선이나 먼저: 순서를 지키지 않으면 합선과 불꽃 위험이 있습니다.
- 두 선을 동시에: 두 선을 동시에 떼다 공구로 이어지면 합선됩니다.
- (+) 선: (+) 선을 먼저 떼다가 공구가 차체에 닿으면 불꽃이 튀고 합선됩니다.
문제 2. 전기 회로에서 퓨즈는 어떻게 연결하는가?
- ① 회로에 병렬로 연결한다.
- ② 축전지 (-) 단자에만 따로 연결한다.
- ③ 회로에 직렬로 연결한다.
- ④ 연결하지 않고 옆에 보관만 한다.
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ③ 회로에 직렬로 연결한다.
핵심: 퓨즈는 회로에 직렬 연결
퓨즈는 너무 큰 전류가 흐르면 녹아 끊어지면서 회로를 끊어 전선과 부품을 지킵니다. 전류가 반드시 퓨즈를 지나가야 하므로 직렬로 연결합니다. 끊어진 퓨즈는 같은 용량으로 바꿉니다.
틀린 선지
- 회로에 병렬로 연결한다.: 병렬로 달면 퓨즈가 끊어져도 다른 길로 전기가 흘러 회로를 보호하지 못합니다.
- 축전지 (-) 단자에만 따로 연결한다.: 퓨즈는 보호할 회로마다 그 길에 넣는 것이지 (-) 단자에만 다는 것이 아닙니다.
- 연결하지 않고 옆에 보관만 한다.: 퓨즈는 회로에 연결해야 과전류를 막을 수 있습니다.
문제 3. 교류 발전기에서 만든 교류를 직류로 바꾸는(정류) 부품은?
- ① 다이오드
- ② 로터
- ③ 브러시
- ④ 팬벨트
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ① 다이오드
핵심: 교류 발전기는 다이오드로 교류를 직류로 정류
발전기 안에서는 교류(방향이 바뀌는 전기)가 만들어지지만 축전지와 장비의 전기 장치는 직류를 씁니다. 다이오드는 전기를 한쪽 방향으로만 흐르게 해 교류를 직류로 바꿉니다.
틀린 선지
- 로터: 로터는 돌면서 자석 역할을 하는 부품으로 정류를 하지 않습니다.
- 브러시: 브러시는 로터에 전기를 넣어 주는 부품입니다.
- 팬벨트: 팬벨트는 엔진의 힘을 발전기에 전달하는 벨트입니다.