発電機とは何ですか？

ザ・ 発電機 電気と磁気の相関関係が発見される前に発明されました。これらの発電機は、静電原理を使用して、プレート、電気的に帯電した移動ベルト、および高電位の電極に向かって電荷を運ぶディスクの助けを借りて動作します。発電機は2つのメカニズムを使用して、摩擦電気効果や静電誘導のような電荷を生成します。そのため、絶縁機の複雑さと非効率性のために、低電流と非常に高い電圧が発生します。静電発電機の電力定格は低いため、発電に利用されることはありません。この発電機の実際の用途は、X線管や原子粒子加速器に電力を供給することです。

発電機とは何ですか？

発電機の別名は、送電用の発電機であり、家庭用、産業用、商業用などのさまざまな用途への電力線を介したエネルギーの分配です。これらは、航空機、自動車、列車、発電用の船にも適用できます。 。発電機の場合、機械的動力は、角速度または回転速度を使用して乗算されたシャフトトルクに相当する回転シャフトを介して取得できます。

機械的エネルギーは、滝/ダムの水力タービン、蒸気タービン、ガスタービン、風力タービンなどのさまざまなソースから取得できます。蒸気は、化石燃料の着火による熱、または核分裂による熱によって生成されます。ガスタービンは、タービン内で直接ガスを燃焼させることができます。そうでない場合は、ディーゼルエンジンとガソリンです。発電機の構造と速度は、機械的な原動機の特性に基づいて変化する場合があります。

発電機は、機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する機械です。これは、電磁誘導のファラデーの法則の原理に基づいて機能します。ファラデーの法則は、導体が変化する磁場に置かれるときはいつでも、EMFが誘導され、この誘導されたEMFは磁束結合の変化率に等しいと述べています。このEMFは、導体と磁場の間に相対的な空間または相対的な時間変動がある場合に生成できます。したがって、ジェネレータの重要な要素は次のとおりです。

• 磁場
• 磁場中の導体の動き

特徴

メイン 発電機の特徴 以下のものが含まれます。

力

発電機の出力容量は広範囲です。理想的な発電機を選択することにより、同じ出力電力で高電力と低電力の要件を簡単に満たすことができます。

燃料

発電機には、ガソリン、ディーゼル、LPG、天然ガスなどのいくつかの燃料オプションがあります。

移植性

発電機はハンドルとホイールで設計されているため、持ち運び可能です。そのため、ある場所から別の場所に簡単に移動できます。

ノイズ

一部の発電機には、騒音公害を低減できるように騒音低減技術が組み込まれています。

発電機の建設

発電機の構築は、オルタネーター、燃料システム、電圧レギュレーター、冷却および排気システム、潤滑システム、バッテリー充電器、コントロールパネル、フレーム、またはメインアセンブリなどのさまざまな部品を使用して行うことができます。

オルタネーター

発電機で発生するエネルギーの変換は、オルタネーターとして知られています。これには、電磁場を生成するために共同で機能する静止部分と可動部分の両方が含まれ、電子が流れて電気を生成します。

燃料システム

発電機の燃料システムは、必要なエネルギーを生成するために使用されます。このシステムは、燃料ポンプ、燃料タンク、リターンパイプ、およびエンジンとタンクを接続するために使用されるパイプで構成されています。燃料フィルターは、デブリがエンジンに到達する前に除去するために使用され、インジェクターは燃料を燃焼室に流入させます。

エンジン

エンジンの主な機能は、発電機に電気エネルギーを供給することです。発電機が生成する出力の範囲は、エンジンの出力によって決定できます。

電圧レギュレーター

このコンポーネントは、生成される電気の電圧を制御するために使用されます。また、必要に応じてAC電気をDCに変換します。

冷却および排気システム

一般的に、発電機は大量の熱を発生するため、機械の過熱による熱を減らし、冷却システムが使用されます。排気システムは、運転中の煙を除去するために使用されます。

潤滑システム

発電機には、エンジンオイルを使用して十分に潤滑するために必要ないくつかの小さな可動部品があり、スムーズな操作が得られ、余剰摩耗から保護されます。潤滑剤のレベルは、プロセスの8時間ごとに頻繁にチェックする必要があります。

充電器

バッテリーは主に発電機に電力を供給するために使用されます。これは、安定した低レベル電圧を使用してバッテリーを供給することにより、バッテリーが必要に応じて使用できるように準備するために使用される完全な自動コンポーネントです。

コントロールパネル

コントロールパネルは、最初から最後まで操作しながら、発電機のすべての機能を制御するために使用されます。最新のユニットは、発電機が自動的にオン/オフになるタイミングを感知できます。

フレーム/メインアセンブリ

フレームはジェネレーターの本体であり、構造がすべてを所定の位置に保持する部分です。

発電機の働き

発電機は基本的に導電体のコイルであり、通常は銅線であり、金属コアにしっかりと巻かれ、大きな磁石の展示物の内部で向きを変えるように取り付けられています。導電体は磁場の中を移動し、磁性は導体内の電子と相互作用して、導体内に電流の流れを誘導します。

発電機

導体コイルとそのコアはアーマチュアと呼ばれ、アーマチュアをモーターなどの機械的動力源のシャフトに接続します。銅導体は、磁場上で非常に高速で回転できます。

発電機の電機子が最初に回転し始めた時点で、鉄のポールシューに弱い磁場があります。アーマチュアが回転すると、電圧が上昇し始めます。この電圧の一部は、発電機レギュレータを介して界磁巻線に発生しています。この印象的な電圧は、より強い巻線電流を構築し、磁場の強さを高めます。

膨張したフィールドは、電機子により多くの電圧を生成します。これにより、界磁巻線の電流が増加し、結果として電機子電圧が高くなります。このとき、靴の兆候は界磁巻線の電流の流れの方向に依存していました。反対の符号は、電流が間違った方向に流れるようにします。

発電機はどのように電気を生成しますか？

実際、発電機は、エネルギーを機械から電気へ、または化学から電気へと変化させる代わりに、電気を生成しません。このエネルギー変換は、運動力を捕捉し、電気回路を使用して外部ソースから電子を押し出すことによってそれを電気的形態に変換することによって行うことができます。発電機は基本的にモーターと逆に作動します。

フーバーダムで使用されているいくつかの発電機は、タービンによって生成された電力を伝達することによって大量のエネルギーを提供します。商業用および住宅用に使用される発電機はサイズが非常に小さいですが、機械的動力を生成するためにガス、ディーゼル、プロパンなどのさまざまな燃料源に依存しています。

この電力を回路で使用して、電流を誘導することができます。
この電流が生成されると、銅線を使用して外部デバイス、機械、または電気システム全体に電力を供給します。

現在の発電機は、マイケルファラデーの電磁誘導の原理を使用しています。これは、導体が磁場内で回転すると、電荷が形成されて電流が流れる可能性があることを発見したためです。発電機は、ウォーターポンプがパイプを使用して水を強制する方法に関連しています。

発電機の種類

発電機はタイプに分類されます。

• AC発電機
• DC発電機

AC発電機

これらはオルタネーターとも呼ばれます。今日ではすべての消費者がACを使用しているため、これは多くの場所で電力を生産するための最も重要な手段です。電磁誘導の原理に基づいて動作します。これらには2つのタイプがあり、1つは誘導発電機で、もう1つは同期発電機です。

誘導発電機は、個別のDC励起、レギュレータ制御、周波数制御、またはガバナを必要としません。この概念は、導体コイルが電流と電圧を作動させる磁場で回転するときに起こります。発電機は、無負荷でもアクセス可能な安定したAC電圧を伝達するために、一定の速度で動作する必要があります。

AC発電機

同期発電機は、主に発電所で使用される大型発電機です。これらは、回転磁界タイプまたは回転電機子タイプの場合があります。回転電機子タイプでは、電機子は回転子にあり、界磁は固定子にあります。ローター電機子電流は、スリップリングとブラシを介して流れます。これらは、高い風の損失のために制限されています。これらは、低電力出力アプリケーションに使用されます。回転磁界タイプのオルタネーターは、その高い発電能力とスリップリングやブラシがないため、広く使用されています。

三相または二相発電機のいずれかです。二相オルタネーターは、2つの完全に別個の電圧を生成します。各電圧は単相電圧と見なすことができます。それぞれが互いに完全に独立して生成された電圧です。三相オルタネーターは 3つの単相 ある1つの相で誘導された電圧が他の2つの相から120º変位するように間隔を空けた巻線。

これらは、デルタ接続またはY接続のいずれかに接続できます。デルタコネクションでは、各コイルの端が互いに接続されて閉ループを形成します。デルタ接続は、ギリシャ文字のデルタ（Δ）のように表示されます。 Y接続では、各コイルの一方の端が互いに接続され、各コイルのもう一方の端が外部接続用に開いたままになっています。 Y接続は文字Yとして表示されます。

これらの発電機は、モーター発電機セットとして使用されるエンジンまたはタービンにパッケージ化されており、海軍、石油およびガスの抽出、鉱業機械、風力発電所などのアプリケーションで使用されます。

利点

AC発電機の利点は次のとおりです。

• これらのジェネレーターは、ブラシがないため、通常はメンテナンスフリーです。
• 簡単にステップアップして 変圧器を介してステップダウン 。
• ステップアップ機能により、伝送リンクサイズが薄くなる場合があります
• DC機よりも比較的小さい発電機のサイズ
• 損失は​​DCマシンよりも比較的少ない
• これらの発電機ブレーカーは、DCブレーカーよりも比較的小さいです

DC発電機

DC発電機は通常、オフグリッドアプリケーションで見られます。これらの発電機は、新しい機器を使用せずに、電力貯蔵装置やDC電力網に直接シームレスな電源を供給します。蓄積された電力は、DC-ACコンバーターを介して負荷に運ばれます。バッテリーはかなり多くの燃料を回収するように刺激する傾向があるため、DC発電機は動かない速度に戻すことができます。

DCジェネレーター

DC発電機の分類

D.C発電機は、機械の固定子で磁場が発生する方法に従って分類されます。

• 永久磁石DC発電機
• 個別にエキサイトDC発電機と
• 自励式DC発電機。

永久磁石DC発電機は、磁束を生成するための永久磁石を備えているため、外部磁場励起を必要としません。これらは、ダイナモなどの低電力アプリケーションに使用されます。個別に励起するDC発電機は、磁束を生成するために外部磁場励起を必要とします。励起を変化させて、可変出力電力を取得することもできます。

これらは、電気めっきおよび電解精製の用途で使用されます。固定子の極に残留磁気が存在するため、自励式DC発電機は、始動すると独自の磁場を生成できます。これらは設計が単純であり、フィールド励起を変化させるために外部回路を用意する必要はありません。この場合も、これらの自励式DC発電機は、シャント、直列、および複合発電機に分類されます。

これらは、バッテリー充電、溶接、通常の照明アプリケーションなどのアプリケーションで使用されます。

利点

DC発電機の利点は次のとおりです。

• 主にDC機は、界磁巻線の励起方法を選択することで得られるさまざまな動作特性を備えています。
• アーマチュアの周りにコイルを定期的に配置することにより、出力電圧を平滑化できます。これにより、変動が少なくなり、一部の定常状態のアプリケーションに適しています。
• 放射線のシールドが不要なため、ACと比較してケーブルコストが低くなります。

他の種類の発電機

発電機は、ポータブル、スタンバイ、インバーターなどのさまざまなタイプに分類されます。

ポータブル発電機

これらはさまざまなアプリケーションで非常に使用されており、電力を変更することでさまざまな構成で利用できます。これらは、グリッドの電力が損傷した後の通常の災害に役立ちます。それらは、小さな道具、屋外の結婚式、キャンプ、屋外のイベントに電力を供給し、ボアウェルや点滴灌漑システムなどの農業機器に電力を供給するために、建設現場の店舗、小売店などの住宅用の小規模な商業施設で使用されます。

この種の発電機は、ディーゼル燃料、またはガスを介して電力を供給され、短期間の電力を供給します。ポータブル発電機の主な特徴は次のとおりです。

• 内燃機関を使用して電気を通します。
• これにより、さまざまなツールに接続できます。それ以外の場合は、ソケットを介してアプライアンスに接続できます。
• サブパネルに接続できます。
• 遠隔地で利用されています。
• 冷凍庫、テレビ、冷蔵庫の操作に使用する電力が少なくて済みます。
• 電流の周波数が60Hzの標準的な電流を生成するには、エンジンの速度を3600rpmにする必要があります。
• エンジン回転数はオペレーターが制御できます
• 照明や工具に電力を供給します

インバーター発電機

このタイプの発電機は、エンジンをオルタネーターに接続してAC電力を生成することで使用し、整流器を使用してACをDC電力に変換します。これらは、特定の周波数と電圧の値を必要とする冷蔵庫、エアコン、ボートの自動車で使用されます。これらは、より軽量で頑丈なものがあります。この発電機の特徴は主に以下を含みます。

• それは現代の磁石に依存しています。
• それはより高い電子回路を使用します。
• 発電には3相を使用します。
• デバイスへの安定した電流供給を維持します。
• エンジンの速度は必要な出力に基づいて自動的に調整されるため、エネルギー効率が高くなります。
• 適切なデバイスで使用すると、その交流電流を周波数だけでなく任意の電圧に固定できます。
• これらは軽量で、車やボートなどに使用されます。

スタンバイ発電機

これは電気システムの一種であり、停電時にデバイスに電力を供給するための信号を与える自動転送スイッチを介して動作するために使用されます。スタンバイ発電機の最大の特徴は次のとおりです。

• これの操作は自動的に行うことができます
• スタンバイ照明、エレベータ、生命維持装置、医療および防火システムの安全システムで使用されます。
• 安定した電力保護を提供します
• 商用電源を常時監視しています
• 毎週自動的にセルフテストを実行し、電源の喪失に適切に応答しているかどうかを確認します。
• 自動転送スイッチとスタンバイジェネレーターのような2つのコンポーネントが含まれています
• それは数秒で電力の損失を検出し、電気を強化します
• それは天然ガス、さもなければ液体プロパンを使用することによって作動します。
• 内燃機関を内部で使用しています。

産業用発電機

産業用発電機は、商用または住宅用アプリケーションと比較して何かが異なります。これらは頑丈で頑丈で、過酷な条件下でも機能します。提供される電源特性は、20 kW〜2500 kW、120〜48ボルト、単相から三相の範囲です。

通常、これらは他のタイプと比較してよりカスタマイズされています。これらの発電機の分類は、発電に使用されるエンジンの運転に使用される燃料に基づいて行うことができます。燃料は天然ガス、ディーゼル、ガソリン、プロパン、灯油です。

誘導発電機

これらの発電機は、自励式と外付け式の2種類です。自励式は、風が電気エネルギーに変換される非伝統的なエネルギー源のように使用される風車で使用されます。外部励起は、クレーン、ホイスト、電気機関車、エレベータなどの回生ブレーキアプリケーションで使用されます。

発電機のメンテナンス

発電機のメンテナンスは、すべてのタイプのエンジンとかなり似ています。すべてのメーカーにとって、すべての発電機のメンテナンスを知ることは非常に重要です。通常のメンテナンスは、漏れチェック、冷却液レベル、ホースとベルトのちらつき、ケーブルとバッテリー端子のチェックなどの一般的な検査です。頻繁に交換するためにオイルを調べることは重要です。オイル交換の頻度は、主にメーカー、使用頻度によって異なります。発電機がディーゼルを使用している場合、100時間の活動のためにオイルを交換する必要があります。

年に一度、ろ過と燃料洗浄はディーゼル燃料を非常に急速に劣化させます。数日間の運転後、この燃料は水質汚染や微生物によって劣化し、その結果、燃料ラインやフィルターが詰まる可能性があります。燃料洗浄は、湿気を引き付けるスタンバイ発電機を除いて、すべてのタイプの発電機内で年間殺生物剤を使用します。

冷却システムは、シャットダウン時にアクセス可能な間隔で冷却液のレベルをチェックする必要があるため、維持する必要があります。

バッテリー内の問題は障害を引き起こす可能性があるため、バッテリーの電源を確認する必要があります。バッテリーの現在の状態を通知するには、定期的なテストが必要です。これには、電解質レベルと電池の正確な重力を確認することが含まれます。

また、負荷がかかった状態で、毎週30分間発電機を廃止することも非常に重要です。余分な水分を取り除き、エンジンにグリースを塗り、燃料とホイルをろ過します。発電機のどこかにある可動部品が見つかったら、に着実に配置する必要があります。

さらに検査するために、発電機の状態を知るためにその記録を維持する必要があります。

アプリケーション

ザ・ 発電機の用途 以下のものが含まれます。

• さまざまな都市で、発電機がほとんどの電力ネットワークに電力を供給しています
• これらは輸送に利用されます
• 小規模発電機は、家庭用電力要件の優れたバックアップを提供します。
• これらは電気モーターを駆動するために使用されます
• これらは、建設現場で電力が設定される前に使用されます。
• これらは、電圧の範囲を与えるために実験室で使用されます
• 燃料利用のようなエネルギー効率が大幅に削減できます

短所

主な欠点は、大きな電圧変動を止めることができないことです。このため、従来型の発電機は、PCのような電圧に敏感な消費者を操作するのに適していません。ラップトップ、テレビ、その他の音楽システムは、悪い場合に損傷する可能性があるためです。

したがって、これはすべて発電機の概要についてです。発電機は電磁誘導の原理で動作します。この原理はマイケルファラデーを通して発見されました。基本的に、発電機は導電コイルまたは一般的に銅線です。このワイヤーは金属コアにしっかりと巻かれ、大きな磁石の展示でほぼ回転するように配置されています。

導電体は磁場の中で回転し、磁性は導体内の電子を介して接続し、導体に電流を流します。ここでは、導体コイルとそのコアを電機子と呼びます。これは、電源のシャフトに接続されています。これで、ジェネレーターの動作とタイプを明確に理解できました。さらに、このトピックまたは電気および 電子プロジェクト 以下にコメントを残してください。

発電機の画像ソース： topalternative