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タービンと発電機はどちらも電力の生産に使用されますが、タービンは利用可能なエネルギーを回転に変換し、発電機は回転を電気に変換します。使用するエネルギーの種類に応じて、発電所には対応するタイプのタービンがあり、発電機に使用します。タービンには発電機に電力を供給する以外にも多くの用途がありますが、すべての発電機は電気を生成します。目的と機能が異なることに加えて、タービンと発電機はまったく異なって構築されています。彼らに共通する唯一のことは、両方が回転することです。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
タービンはさまざまな種類のエネルギーを回転に変換するために使用され、発電機は回転を電気に変換します。タービンには、船舶や飛行機に動力を供給するなど、他の多くの用途がありますが、すべての発電機は電気を生成します。
タービン発電機の仕組み
タービン発電機は、電気を生成するために使用されます。使用されるタービンの種類は、タービンの駆動に使用されるエネルギーの種類によって異なります。たとえば、ジェットエンジンはジェット燃料を使用してタービンに動力を供給し、風力タービンは風力エネルギーを使用します。タービンが似ている場合でも、異なる燃料を使用する場合があります。たとえば、ガスタービンと蒸気タービンの違いは、ガスタービンが天然ガスを燃やすのに対して、蒸気タービンはボイラーからの蒸気で駆動されることです。いずれの場合も、外部エネルギー源によりタービンが回転します。
タービンシャフトは発電機シャフトに接続され、タービンは発電機を回転させます。ジェットエンジン発電機に使用されるタービンなど、一部のタービンは非常に高速で回転します。その場合、発電機に接続する前にギアボックスによって速度を下げる必要がある場合があります。発電機が回転すると、ワイヤーのコイルが磁場を通って動き、ワイヤーに電流が発生します。電流は送電線を通って家に流れ、そこで照明、電気ヒーター、電化製品に電力を供給します。
タービンと発電機の作り方
タービンは、中心軸の周りを回転するブレードで構成されており、ファンのようなものです。風力タービンは、ゆっくり回転する大型タービンの良い例です。水タービンの場合、大きなブレードはごくわずかですが、ガスおよび蒸気タービンの場合、急速に回転する小さなブレードの層が多数あります。いずれの場合も、水や空気などの液体または気体がブレードを流れて回転し、タービンシャフトに動力を与えます。
発電機にも中央シャフトがありますが、ワイヤーが巻かれた磁石が取り付けられています。シャフトと磁石が発電機のローターを構成します。シャフトと磁石の周りには、発電機の固定子を構成するワイヤの固定コイルがあります。シャフトが回転すると、ローターの磁石がステーター内のワイヤーのコイルを通過する磁場を生成し、コイルに電流を生成します。一部の発電機では、磁石は固定されたままで、ワイヤーのコイルがシャフトに取り付けられています。どちらの場合でも、発電機は常に電流を生成するためにワイヤのコイルを通過する磁場を持っています。
タービンと発電機の用途の違い
タービンは発電機の発電に使用できますが、他の多くの用途でも使用され、主に輸送用の回転動力を生成します。ジェットエンジンは灯油で動作するタービンで、回転動力を発生させてプロペラを回すか、高温ガスを加速してジェット機の推力を発生させます。ガスタービンは天然ガスを燃焼させて船に動力を与え、蒸気タービンはボイラーからの圧力を使用して産業用の回転動力を生成します。タービンの回転動力は、回転軸を駆動する必要がある場合に使用できます。
発電機の唯一の機能は電気を生産することですが、それらはさまざまな方法で使用されます。発電所の配電網に電力を生成することに加えて、船舶、オフショア石油プラットフォーム、飛行機で使用され、照明や電気制御システムに必要な電力を生成します。自動車には、オルタネーターと呼ばれる小さな発電機があり、自動車のバッテリーを充電するための電気を生成します。また、主電源が落ちたときに非常用発電機が使用されます。
タービンと発電機は多くの場合、発電所や風力タービンなどの分野で一緒に使用されるため、関連しているようで、同じように機能しているようです。実際、これらは異なる機能を果たし、まったく異なる原理に基づいて機能する2つの異なるマシンです。