電気機械は、電気エネルギーを機械エネルギーに、または機械エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスとして定義できます。アン 発電機 機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する電気機械として定義することができます。発電機は通常、固定子と回転子の2つの部分で構成されます。発電機には、直流発電機、交流発電機、車両用発電機、人力発電機など、さまざまな種類があります。この記事では、同期発電機の動作原理について説明します。
同期発電機
電気機械の回転部分と固定部分は、それぞれ回転子と固定子と呼ばれます。電気機械の回転子または固定子は、発電コンポーネントとして機能し、電機子と呼ばれます。固定子または回転子に取り付けられた電磁石または永久磁石は、 磁場 電気機械の。コイルの代わりに永久磁石を使用して励起磁場を提供する発電機は、永久磁石同期発電機と呼ばれるか、単に同期発電機とも呼ばれます。
同期発電機の建設
一般に、同期発電機は回転子と固定子の2つの部分で構成されます。回転子部分は界磁極で構成され、固定子部分は電機子導体で構成されています。電機子導体の存在下での界磁極の回転は、 交流電圧 その結果、発電が発生します。
同期発電機の建設
界磁の速度は同期速度であり、次の式で与えられます。
“電気相とは何ですか ”
ここで、「f」は交流周波数を示し、「P」は極数を示します。
同期発電機の動作原理
同期発電機の動作原理は電磁誘導です。磁束と導体の間に相対運動が存在する場合、起電力が導体に誘導されます。同期発電機の動作原理を理解するために、下の図に示すように、それらの間に長方形のコイルまたはターンが配置されている2つの反対の磁極を考えてみましょう。
2つの対向する磁極の間に配置された長方形の導体
“DIYスイッチモード電源 ”
下の図に示すように、長方形の回転が軸a-bに対して時計回りに回転する場合、90度の回転が完了すると、導体側ABとCDがそれぞれS極とN極の前に来ます。したがって、導体の接線方向の動きは、北極から南極への磁束線に垂直であると言えます。
磁束に垂直な導体の回転方向
したがって、ここでは、導体による磁束切断率が最大であり、導体に電流を誘導します。誘導電流の方向は、次を使用して決定できます。 フレミングの右手の法則 。したがって、電流はAからB、CからDに流れると言えます。導体を時計回りにさらに90度回転させると、下図のように垂直になります。
磁束に平行な導体の回転方向
これで、導体と磁束線の位置が互いに平行になるため、磁束が切断されず、導体に電流が誘導されなくなります。次に、導体が時計回りからさらに90度回転すると、下の図に示すように、長方形の回転が水平位置になります。そのため、導体ABとCDはそれぞれN極とS極の下にあります。フレミングの右手の法則を適用することにより、電流は導体ABに点BからAに誘導され、電流は導体CDに点DからCに誘導されます。
したがって、電流の方向はA – D – C – Bとして示すことができ、長方形のターンの前の水平位置の電流の方向はA – B – C – Dです。ターンが再び垂直位置に向かって回転すると、誘導電流は再びゼロに減少します。したがって、長方形の回転が1回転すると、導体の電流は最大になり、ゼロになります。次に、反対方向に最大になり、再びゼロになります。したがって、長方形の回転が1回転すると、次の1つの完全な正弦波が生成されます。 導体に誘導される電流 これは、磁場内でターンを回転させることによる交流の生成と呼ぶことができます。
ここで、実用的な同期発電機を検討すると、界磁は固定電機子導体間で回転します。同期発電機のローターとシャフトまたはタービンブレードは互いに機械的に結合されており、同期速度で回転します。したがって、 磁束 切断により誘導起電力が発生し、電機子導体に電流が流れます。したがって、各巻線について、電流は前半のサイクルで一方向に流れ、後半のサイクルで電流は反対方向に流れ、タイムラグは120度です（120度ずれているため）。したがって、同期発電機の出力電力は下図のようになります。
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