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すみませんが教えてください。

発電機があるとします。
発電機を動かすために何かで回転を起こさないといけないわけですが、その回転入力としてトルクが大きいほど発電量も大きくなるのでしょうか?

あと発電量とはワットのことですか?ボルトとかアンペアですか?

まったくの素人なので基本すらわかりませんが、できればわかりやすく教えていただければと思います。

質問者からの補足コメント

A 回答 (5件)

お礼ありがとうございます。


発電機の動力は、電気事業者の場合は、蒸気タービン(熱源は、火力・原子力)、水力タービンなどになります。
発電機は、負荷が増えた場合は、大きな軸動力(トルク)が必要になるので、動力源は回転数を維持する調速装置により、必要なトルクを供給する事になります。(蒸気の場合は、タービンに当てる蒸気量を増やす為に制御弁を開き、水力の場合は、同様に水の流量を増やす為の制御弁を開きます)
自家用の発電機は、燃料電池を除いては、通常は原動機として、内燃機関(ガソリン・ディーゼル)又はガスタービンなどを利用します。
大型のものは、発電機の回転数と電源周波数が比例しているので、50、60Hzなどの必要な電源周波数に応じて、回転数が一定になるように、原動機の調速を行っています。(自動車などで、アクセル(スロットルバルブ)を調整して、一定速度を維持するのと同じです)
ただし、小型のレジャー用発電機などでは、発電機の負荷制御を原動機の回転数により行うものがあります。(これは、小型の原動機の場合は、スロットルバルブの調整だけでは、トルク制御の幅が狭い為です)
原動機の回転数が上がった場合は、変速機などを付けない場合は、発電機の回転数も上がってしまい、電源周波数が上がってしまいます。
したがって、このような発電機の場合は、別に電源周波数を制御できる装置を搭載しています。(インバーターなどで、出力周波数を調整しています)
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起重機、見たことありますか、重量物を持ち上げる装置、機械。


重量物を持ち上げるのだからトルクは非常に大きいです、がその分?、回転または引き上げる速度は遅いですね。
そのワイヤーを巻き上げるところで発電機回せば・・?、トルクは大きいはず、でもほとんど発電しないと思います。
回転軸の出力(一般に馬力ともワットとも言われることも・・)は回転数×トルク、(回転数は1分当たりの回転数が一般的に使われます)。
また一般的に回転数とトルクは負荷によって瞬間的に相互変換されます。
同じ出力でも、無負荷だとトルクがあまり、回転数に変換され高回転になります、負荷をかけると負荷に応じてトルクが増え、回転数が落ちます、出力(一定)=トルク×回転数の関係で変化します。
発電量=電力=W=負荷を接続して、計測したときの電圧×電流。
発電量を増やすには回転数を増やすのが手っ取り早い、そのためには高回転でもトルクが減少しない、つまり出力の大きいエンジンが必要です、トルクがいくら大きくても高回転が得られなければダメです。
では回転数さえあげれば・・・・ダメです、別の問題があります、発電機とモーターは原理は同じです、力で回して電流を流すか、電流を流して回転力を得るか、の違いだけです、発電して流れる電流がモーターに流れる電流と同じ働きをします、その結果発生する回転力は逆向きになります、全体の容量をあげる=大型化が必要です。
100Wの発電機に1A消費する負荷をつなげば電圧は100V。
これに同じ1A消費する負荷を並列につなぐと、電流は2A?、2A×100V=200Wの発電機が必要です。
100Wのままでは、例えば1.6A×62.5V=100W、で釣り合うように電圧が下がります(62.5V)、発電機にとっては過負荷で危険な状態のため発電をストップ、これが電力消費が発電量を上回った時の大規模停電です。
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この回答へのお礼

ありがとうございます!

前半ですが、「出力(一定)=トルク×回転数」という部分がわかりやすかったです!
ちょっと後半が難しいですが、だいたいわかりました。

そこで更に質問があります。
その質問は以下で書いているのでぜひご回答いただけたらと思います!

https://oshiete.goo.ne.jp/qa/10566274.html

お礼日時:2018/06/20 20:21

発電機というものは、それ自体が常に同じ状態で、それを回してやればよいというものではありません。


発電した電力を供給する「負荷」というものが、発電機とセットで存在します。

「たくさん発電する」ということは、大きな抵抗にたくさんの電流を流すことに相当します。
「発電量が少ない」ということは、小さな抵抗に少しの電流を流すことに相当します。

「大きな抵抗にたくさんの電流を流す」のは「負荷が重い」という言い方をしますが、大きなトルクで発電機を回さないと回りません。
「小さな抵抗に少しの電流を流す」のは、その逆で「負荷が軽い」ということで、小さなトルクで発電機を回せばよいのです。

上の例は「同じ発電電圧で」ということで、交流であれば「同じ周波数で」ということになります。
「負荷が重い」という表現からも分かるように、このときにはそのままでは「周波数」がずるずると下がってしまいます。大きなトルクで頑張って回してやる必要があるわけです。

これまた上の例で分かるように、「たくさん発電する」とは「同じ電圧で、たくさんの電流を流す」ということです。つまり「発電する量」とは「電力:ワット」(「電圧:ボルト」と「電流:アンペア」のかけ算)のことです。
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この回答へのお礼

ありがとうございます!

なんとなくわかりました。
回転数を速くすれば発電量が増える、回転数を上げるためにはトルクが必要って感じですかね。

お礼日時:2018/06/20 19:44

発想が逆のような気がします。


発電機の負荷が大きい場合は、結果として、発電機の回転数を維持する為には、回転を維持できるトルクが必要と言う事です。(負荷が大きい場合は、発電量も大きくしなければいけないので、結果としてトルクを大きくする必要があるので、大きな発電量の場合は、発電機の回転入力のトルクが大きいとは言えます)
負荷が小さい場合は、発電機の軸にかけるトルクは小さくてすみます。
発電量は、一般的にVAですから、発電機出力の電圧と電流の積となります。
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この回答へのお礼

ありがとうございます!

大きい発電をするには大きなトルクが必要ってことですね。
ちなみに回転数を上げるにはトルクを上げないといけないのでしょうか?

お礼日時:2018/06/20 19:41

発電エネルギーはトルクと回転数に概ね比例します。


またボルトとアンペアを掛けたものがワットです。
わかりやすくもくそもなく、決め事ですから
掛け算と考え、覚えるしかないです。
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この回答へのお礼

ありがとうございます!

>発電エネルギーはトルクと回転数に概ね比例します。

わかりやすいです!回転数も必要なのですね。

>またボルトとアンペアを掛けたものがワットです。

わかりやすいです!

お礼日時:2018/06/20 19:35

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