ACジェネレーターの長所と短所

コンテンツ

• ACジェネレーターの使用
• トランスフォーマーによる伝送損失の削減
• DC電流を生成するオルタネーターはダイナモと呼ばれます
• AC発電機の危険

電気とその仕組みを紹介すると、ほとんどの人は、電流がマイナス極からプラス極に流れることを学びます。ただし、実際にはDC（直流）電気にのみ当てはまり、DCは2つの可能性のうちの1つにすぎません。 AC（交流）はもう1つです。

一方の極からもう一方の極に移動する代わりに、AC電流は一対の端子間（ホットおよびニュートラル）で振動し、それを生成する発電機の周波数特性によって方向を変えます。

ACジェネレーターは、電磁誘導により機能します。これにより、変化する電場が磁場を生成し、逆もまた同様です。交流発電機としても知られる交流発電機では、回転するローターがコイルに電流を生成し、ローターの半回転ごとに電流の方向が反転します。 ACジェネレーターの主な用途の1つは、大量消費のために電気を生産することです。

オルタネーターの主な利点は、オルタネーターと呼ばれるデバイスで動作することです 変成器、電圧を増加および減少させることができます。これが、少なくとも現時点では、AC発電機が世界の電力網の大半に電力を供給している理由です。

ACジェネレーターの使用

ACジェネレーターの背後にある原理は単純です。化石燃料の燃焼または制御された核分裂によって生成される移動水または蒸気などの外部エネルギー源は、ローターを回転させ、回転によりコイル巻線にAC電流が生成されます。コイルを負荷に接続するとすぐに、電気は基本的に使用可能になります。

小型のガソリン発電機は家庭用電化製品を動かすのに十分な電力を供給でき、大型の水力発電機、石炭発電機、原子力発電機は都市全体に電力を供給できます。大規模な電力生産に関しては、AC発電はDCよりも明確な利点があります。

トランスフォーマーによる伝送損失の削減

トランスを使用すると、AC電流の電圧を数千ボルトに上げることができ、電力線に沿った長距離伝送が可能になります。使用時には、別の変圧器を使用して、電圧を使用可能なレベルまで下げます。トランスは電磁誘導にも依存しているため、AC電源でのみ動作します。

電圧が上昇しないと、電気抵抗と磁気漏れによる電力損失により、長距離の送電が非現実的になります。 DC発電機が送電網に電力を供給する場合、より多くの発電所が必要になり、各発電所は限られたエリアにしか供給できません。ランドスケープには、今日存在する大規模な集中型ステーションではなく、ミニ発電ステーションが点在しています。

DC電流を生成するオルタネーターはダイナモと呼ばれます

回転子に整流子を取り付けることにより、交流発電機でAC電力を生成することができます。これにより、回転子が回転するときに電流が方向を変えるのを防ぎます。これにより、オルタネーターが ダイナモ、そしてダイナモの利点の1つは、それを使用してバッテリーを充電できることです。

効率の向上は、発電機に対するオルタネーターの重要な利点の1つです。そのため、発電機は通常、自動車のバッテリーを充電するのではなく、バッテリー駆動の玩具や電動工具のモーターとして逆に使用されます。

AC発電機の危険

オルタネーターを使用してAC電源を生成することは、バッテリーを使用するよりも本質的に危険ではありませんが、大規模なAC発電機の電圧が数千ボルトまで上がると、非常に危険になります。トーマス・エジソンは、投資家にDC電源開発を支援するよう説得するために、野良動物を感電死させたことで有名です。 ACジェネレーターと変圧器は、安全にするために十分に絶縁する必要があります。

発電機と変圧器のコイルを通る電気の流れは抵抗熱を生成し、これは別の問題を引き起こします。例えば、偶発的な電力サージ中に熱が極端になった場合、変圧器または発電機のコイルが燃えたり、電気絶縁体を損傷したり、火災を起こすほど熱くなることがあります。この種の事故は時々発生し、山火事の潜在的な原因です。