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発電機を作りたいのですが、大体の構想として「ロータに電磁鋼板+コイル,ステータに永久磁石でスリップリング使用して,AC24V→DC24V(整流すればいいのだろう?),4P,1000rpm,0.5KVA」と考えています。中身の磁石,鋼板の磁束密度や形状,コイルの寸法や形状等の求め方またはそれの載っている文献をご存知の方教えて下さい。

A 回答 (3件)

B0:電機子巻線に加わる磁束密度の波高値


f:周波数33.3Hz(4P,1000rpm)
より電機子巻線に加わる磁束密度の波形Bは
B=B0cos(2πft)
となります。発生する電圧は、
E=-N(dΦ/dt)
となり、磁束Φは
Φ=B0Scos(2πft)
となります。ここでSは電機子巻線のを鎖交する珪素鋼板の断面積です。
よって、起電圧Eは
E=(2πf)*B0*S*N*sin(2πft)
となります。このEの実効値E0は
E0=(√2)πfB0SN
となります。
電機子巻線の同期インピーダンスZ0、負荷抵抗をRとして、
(Z0+R)I=E0
となります。ここでAC24というのは、RIの部分です。

永久磁石で界磁を与えることを考えると、正確な磁束密度を把握する必要があります。一般的には、直流の補助補助巻線等を用いて微調整できるようにするのではないかと思います。

また、設計の段階から同期インピーダンスを正確に算出しておかないと所定の出力を得ることはできません。永久磁石を配置するギャップと回転子、固定子間のギャップを考える必要があります。ギャップが小さい場合は、珪素鋼板の磁路長についても検討する必要があるかもしれません。正確な値を知りたい場合は有限要素法等を用いて計算するべきだと思います。

永久磁石を使う理由がないのであれば、使わないほうが楽だと思います。また、番号1の人がおっしゃられているように電機子は巻線作業がかなり大変ですので既成品を使い、界磁のみ自作するのが良いのではないでしょうか?その場合、界磁巻線が回転子になります。
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この回答へのお礼

丁寧な回答有難うございます。お礼が遅れてすいません。まだ検討中ですが何とかやってみようと思います。

お礼日時:2003/01/27 16:10

質問内容で少しわからないところがあるので教えていただけないでしょうか?



・永久磁石でスリップリングを使用して、AC24V→DC24Vを得るとはどういうことなのですか?
・得たDC24Vはどうするのでしょうか?
・発電機の種類がよくわからないのですが、4P,1000rpmということは同期発電機なのでしょうか?
・発電機を回す方法は?

極数Pと周波数fと回転数Nの関係は
N=120f/P
なので、この発電機の周波数は、33.3Hzになります。目的にもよると思いますが、これでいいのでしょうか?

目的を教えてくれませんか?

わからないことだらけで、すみませんがお答よろしくお願いします。

私の中のイメージ・・・。
・回転子で磁界を受けて、電磁誘導により発電する。
・永久磁石によって界磁を作る。
・スリップリングをつかって外部の回路と回転子のコイルをつなぐ。

というイメージより、永久磁石界磁・電機子回転型 同期発電機?

この回答への補足

説明不足で本当にすみません。何しろ初めて発電機を作るもので・・・(1)AC24V→DC24Vは整流します。AC24Vをスリップリングで取り出します。(2)得たDC24VはLEDでも点けようかと。まだ決めてません。(3)種類は三相同期発電機です。(4)発電機を回す方法は都合上言えません。すみません。(5)周波数も33.3Hzでいいです。(6)目的は発電機の試作と単純にDC24V,0.5kVAが欲しいだけでです。一番簡単なのは永久磁石型,電機子回転型,三相同期発電機かと思いまして。あと不明な点があれば何でもお答えしますので宜しくお願い致します。

補足日時:2003/01/18 11:00
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横槍ですみませんが、発電機を作るより、モータを発電機として使用したほうが手っ取り早いのでは?

この回答への補足

そうなんですが作ることに意味がありまして・・・申し訳ありません。

補足日時:2003/01/16 10:02
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