発電機 、 とも呼ばれている ダイナモ 、機械的エネルギーを電気に変換して、電力線を介して国内、商業、および産業の顧客に送電および配電する機械。発電機は、自動車、航空機、船、電車に必要な電力も生成します。
発電機の機械的動力は通常、回転するシャフトから得られ、シャフトのトルクに回転速度または角速度を掛けたものに等しくなります。機械的な動力は、次のようなさまざまな原因から発生する可能性があります。ダムや滝の油圧タービン。風力タービン;化石燃料の燃焼または核分裂からの熱で生成された蒸気を使用する蒸気タービン。タービン内で直接ガスを燃焼させるガスタービン。またはガソリンとディーゼルエンジン。発電機の構造と速度は、機械式原動機の特性によって大幅に異なる場合があります。
電力ネットワークに供給するために使用されるほぼすべての発電機は、 交流電流 、固定周波数で極性を反転します（通常、1秒あたり50または60サイクル、または2回反転）。多数の発電機が電力ネットワークに接続されているため、同時発電には同じ周波数で動作する必要があります。したがって、それらは同期発電機として知られています。 コンテキスト 、オルタネーター。
tcp / ipとは何ですか？それは何の略ですか？
電力ネットワークに交流を選択する主な理由は、時間の経過とともに継続的に変化するため、変圧器を使用できるためです。これらのデバイスは、生成された電圧と電流に関係なく電力を高電圧と低電流に変換して長距離伝送を行い、次に個々の消費者に適した低電圧（通常、国内サービスの場合は120または240ボルト）に変換します。使用される交流の特定の形式は 正弦波 、に示す形状をしています。これは、時間的に互いにずれた2つの波を加算または減算でき、結果として同じ形状が発生する唯一の反復形状であるために選択されました。その場合、理想はすべての電圧と電流を正弦波にすることです。同期発電機は、この形状を実用的な範囲で正確に生成するように設計されています。このような発電機の主要なコンポーネントと特性を以下に説明すると、これが明らかになります。
正弦波。ブリタニカ百科事典
基本同期発電機は、の断面図に示されています。。ローターの中央シャフトは、機械式原動機に結合されています。ザ・ 磁場 円筒形の鉄の回転子の表面に切り込まれたスロットに巻かれた導体またはコイルによって生成されます。したがって、直列に接続されたこのコイルのセットは、界磁巻線として知られています。界磁コイルの位置は、固定子へのエアギャップで生成された磁場の外向きまたは半径方向の成分が、固定子の周りにほぼ正弦波状に分布するようなものです。 周辺 ローターの。に、エアギャップ内の電界密度は、上部が外側に最大、下部が内側に最大、両側がゼロであり、正弦波分布に近似しています。
スカンジナビア半島はスウェーデンと
初等同期発電機。ブリタニカ百科事典
真夏の夜の夢を書いた人
の基本発電機の固定子鉄製の円筒形リングで構成されており、磁束の経路を容易にします。この場合、固定子には1つのコイルしか含まれず、2つの側面は鉄のスロットに収容され、両端は固定子の周囲の湾曲した導体によって相互に接続されます。コイルは通常、いくつかの巻きで構成されています。
回転子を回転させると、固定子コイルに電圧が誘導されます。いつでも、電圧の大きさは、コイルに囲まれた磁場が時間とともに変化する速度、つまり、磁場がコイルの両側を通過する速度に比例します。したがって、ローターがに示されている位置から90°回転したときに、電圧は一方向で最大になります。180°後に反対方向に最大になります。電圧の波形は、に示す正弦波形にほぼなります。。
発電機のローター構造2つの極があります。1つは外向きの磁束用で、もう1つは内向きの磁束用です。回転子が1回転するごとに1つの完全な正弦波が固定子コイルに誘導されます。したがって、ヘルツ（1秒あたりのサイクル数）で測定される電気出力の周波数は、1秒あたりの回転数で表したローター速度に等しくなります。たとえば、60ヘルツで電力を供給するためには、原動機とローターの速度は毎秒60回転、つまり毎分3,600回転である必要があります。これは、多くの蒸気タービンやガスタービンにとって便利な速度です。非常に大きなタービンの場合、そのような速度は機械的ストレスの理由で過度になる可能性があります。この場合、発電機の回転子は、90°の間隔で配置された4つの極で設計されています。同様の90°の角度にまたがる固定子コイルに誘導される電圧は、1回転あたり2つの完全な正弦波で構成されます。その場合、60ヘルツの周波数に必要なローター速度は毎分1,800回転です。ほとんどの水車で採用されているような低速の場合、より多くの極ペアを使用できます。 1分あたりの回転数で表したローター速度の可能な値は120に等しい f / p 、 どこ f は頻度であり、 p 極の数。
