交流発電機について

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Anonim

AC発電機は、交流電気を発生させるために磁場中で回転子を回転させることを使用する電気機械装置である。あなたはライトをつけるか、またはあなたの車を始めるときあなたはAC発電機の出力を使う。あなたの家に電力を供給している電力会社のAC発電機は、サイズ範囲の大部分にあります。あなたの車の中の交流発電機は小さい端にあります。

歴史

1831年、Michael Faradayは、永久磁石の極の間で銅線のループを回転させることで、交流電流を発生させることができることを発見しました(参考文献1)。ファラデーによる電磁誘導の発見は、今日のAC発電機の開発と改良につながりました。

操作

交流発電機は電磁場の中で電機子が回転することによって電気を発生させる。磁界は、固定子巻線内の永久磁石または直流回路によって生成されます。電圧、電流、電流の周波数は、磁界の強さ、回転子の巻線、固定子の極数、シャフトの回転速度によって制御されます(参考文献2)。例えば、小さな予備発電機は120ボルトのACで毎秒60サイクル(ヘルツ)で30アンペアを生成するかもしれません。 60ヘルツは米国の標準周波数です。ヨーロッパへの旅行者は他の周波数を見つける。

メカニカルパワー

あなたの車の中の交流発電機はエンジンによって動かされます。あなたの家のための電力はほとんどの場合蒸気、水またはガスタービンによって生成されます。蒸気は、石炭、石油、天然ガスの燃焼によって、あるいは原子力の場合は放射性崩壊によって発生した熱によって発生します。水力発電は、ダムが持っている水のエネルギーによって発生します。ガスタービンは、天然ガスまたは石油の燃焼生成物を直接使用してタービンを回転させます。燃焼エネルギーは、内燃エンジンと同様に発電機に電力を供給するために使用されます。これらのエンジンはガソリン、ディーゼル燃料、プロパンまたは天然ガスを燃料として使用します。ある形式のモータジェネレータセットでは、いくつかのACジェネレータはDC(直流)電気モータによっても駆動されます(参考文献3)。

小さなアプリケーション

3〜2,000キロワットの大きさで炭化水素燃料で作動するエンジンを動力源とするAC発電機は、遠隔地での唯一の電源として、停電から建物を保護するための待機ユニットとして、そして電力を制限するためのスタンバイユニットとして使用されます。一定量を超える使用に対して追加料金を請求する公益事業システムでの使用(参考文献4)。

大規模アプリケーション

大型のAC発電機は小型のものと同じ目的で使用されますが、石油およびガスの採掘、鉱山機械、鉄道および海上輸送などの用途もあります。多くの場合、これらの発電機は、モータ - 発電機セットとして使用されるようにエンジンまたはタービンと共に包装されている。これらの用途は200キロワットから18メガワットを必要とする。コンピュータや電気通信施設の多くの商用電源を代替するために使用される場合、それらは建物のかなりの割合の電力を供給することができます(参考文献5)。