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自分で磁石とコイルをもちいて発電機を作ろうと考えていますが、
電力はどういった方法で調べればいいのでしょうか?
こんな実験方法がある
回路を用いて装置を作成できるなど
できるだけ詳しい話が聞きたいです。
よろしくお願いします。

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A 回答 (6件)

ANo.2,4 です。



>五分間の総合の電力を測りたい場合はどのような方法があるのでしょうか。
>自分はある一定の電力になったら7セグの数字がひとつ上がっていくっていう回路・・・
時間と表示の関係があるとハードで全て処理すると、複雑になり専用のカスタムICが必要になり素人には困難ですので、PICを使って処理するとかなり複雑なことができます。

PICを使った処理:
1.電圧・電流(または、電力KVA)を絶縁した状態で10VFSに分圧して取り込む
2.PICで約1秒間隔でA/D変換で取り込み電力KVAの掛け算をして表示する。
3.5分間毎の電力をPIC内部メモリに記憶する。
4.SWの切り替えで瞬時(約1秒間隔)か5分間毎の電力か電圧・電流を表示する。
*こんな感じでPICのプログラムとSW・A/D変換を処理すれば可能です。
下記サイトで勉強してみてください。
PICの概要
http://www.picfun.com/picframe.html
(有)秋月電子通商
http://akizukidenshi.com/catalog/c/cpickit/
疑問があればまた別途質問ください。

foobar 様ホールセンサの応用例の紹介有難う御座いました。
若干精度は劣るかも知れませんが、簡易の掛け算器の動作で応用可能ですね。
磁気結合で片側が絶縁できるのでコストも下がりますね。
 
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
積算電力をオシロスコープで計測する方法を質問しようと考えているのでそちらでも答えていただけると嬉しいです

お礼日時:2009/11/09 17:44

#3です。


若干余談。

電流を非接触で検出する電流センサに、ホールセンサを使って電流が作る磁界を検出するものがあります。
このホールセンサの出力は、磁界*ホール素子に流す電流に比例します(掛算器として使える)。
そこで、電流センサで内部のホール素子に流す電流を回路の電圧に比例させる(簡単には、ホール素子+直列抵抗を電圧計のように回路につなぐ)と、センサの出力は電流*電圧(それぞれ瞬時値)=瞬時電力になるので、LPFで脈動分を取り除いて、メータで表示してやれば(有効)電力を表示できます。
安価なワットメータつきのテーブルタップに、この手法を使ったものがあったように思います。(アナログメータを使えば電力の脈動分に反応しないので、上記のLPFを省略できて、さらに簡単なつくりにできます。)
「自作発電機の電力を測る方法」の回答画像5
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
続けて質問で申し訳ありませんが、
五分間の総合の電力を測りたい場合はどのような方法があるのでしょうか。
自分はある一定の電力になったら7セグの数字がひとつ上がっていくっていう回路を考えているのですが、回路また集積回路についての知識が乏しいのでICのことを詳しく説明されているサイトなどを教えていただけないでしょうか。

お礼日時:2009/11/04 14:11

ANo.2 です。


引っ掛かかりがあったので、身近にある発電機や、過去に自分が設計した信号処理回路を思い出して見ましたが、身近な部品で自作するとすればかなり制約が発生します。
消費電力KWを計測するには力率を出すために電流位相を計測しなければなりません。

要点:
市販の発電機には電力計どころか電圧計もついていはせん。(1KVAと2.2KVAタイプ)
大型の発電機で電圧計とし消費電流計は付いていますが、電力計はあってもKVAの供給電力表示で消費電力を表示するKWの必要性があるかとの疑問です。
発電機に電力を表示するのはKVAの電力を表示すればよいと考えます。
負荷で表示するのは、別に消費電力を表示するKWの測定器があればよいことです。

回路方式:
電圧と電流を個々の絶縁型検出回路で10V/FS程度に分圧・分流器で取り出し、掛算器で処理してメーターに振らせるか、PCIボードのA/D変換に取り込み表示する。
*ここで絶縁型検出回路とするのは電圧と電流を掛算する時に信号ラインが短絡するので絶縁型で取り込む必要があります。
あとは先の回答を参照してください。

負荷の消費電力を表示するのは、下記が安価です。
http://kakaku.com/search_results/%83G%83R%83%8F% …

#3 さんのホールセンサを上手に使って・・・で近接SWの用途とか回転数の検出しか応用は思いつかないので逆に疑問になり、もし宜しければ「私に教えて!goo」です。
 
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
KEN_2さんの回路方式も教科書見ながらがんばってみます。
続けて質問で申し訳ありませんが、
五分間の総合の電力を測りたい場合はどのような方法があるのでしょうか。
自分はある一定の電力になったら7セグの数字がひとつ上がっていくっていう回路を考えているのですが、回路また集積回路についての知識が乏しいのでICのことを詳しく説明されているサイトなどを教えていただけないでしょうか。

お礼日時:2009/11/04 14:14

電力をリアルタイムで計るには、


1. 発電機出力電圧を分圧器などで適当な振幅の電圧にする。(できれば、絶縁型の電圧検出器の方が良いでしょう。)
2. 出力電流をセンサで取り込む。#2さん回答にあるシャント抵抗でもいいのですが、信号の絶縁の点から、非接触の電流センサの方が良いかと思います。(電源が別途必要になりますが、次の回路でもどうせ使うので、、。)
3. 上で取り込んだ電圧と電流の信号をアナログのかけ算器に入力する。
4. かけ算器出力をLPFに通して脈動分を除去する。
これで、電力に比例した信号を作れますので、あとは電圧計で測定するなり、記録計(パソコン+AD変換器など)にいれて、データをとるなり、できます。

(ホールセンサを上手に使って、上記 1,2,3 をいっぺんにやってしまうような回路もありますが、割愛。)

電力をその場で計る、というのなら、、電力計を使うことになります。
(電子計器の電力計は、上記 1-4を内部で処理しています。)

発電機の負荷が、単純な抵抗なら、単に電圧計と電流計をいれて、読み取った値をかけ算するだけで電力を計算できます。
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机上の検討で恐縮ですが、方式を検討してみました。


出力電圧・最大電流の範囲が不明ですので、電力規模によっては簡易にできる筈ですがAC100Vの1KW程度と限定して。
1.出力端の電圧を検出する。
2.出力電流をシャント抵抗で検出する。

3.出力電圧と出力電流の位相差を検出する。OP_AMPを利用して位相差を検出するのが簡単かも?
4.これら検出結果をスケーリングしてメータを振らすか、PCIボードのA/D変換で取込みデジタル表示する。

*位相差を検出する方法でコストと難易度が変化すると考えますが、後日詳細は検討してみます。
 
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
まだまだ勉強不足で理解が追いつかないので調べつつ考えてみます。

お礼日時:2009/10/05 00:31

電圧計と電流計、負荷に使用する抵抗装置を用意して下さい。


まずはオームの法則から勉強して下さい。

http://www.honda.co.jp/generator/term/
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この回答へのお礼

質問の仕方が悪かったかもしれません
電圧計などの既存のものを使って計算から割り出すのではなく、
自作発電機の一部として測定部を作るための方法を知りたい、
つまり測定部も自分で作りたいので、測定するための回路を構成する部品や
参考になるサイトを知りたいのです。
回答ありがとうございました

お礼日時:2009/10/04 21:58

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Q発電機の電力と回転数、 起電力と電圧と電流、 について

1 発電機の回転数と電力の関係を知りたいと思います。
 調べて考えたところ、回転数に比例して電圧が上がり、結果電流も上がって、一回転の電力は回転速度の二乗に比例する、、ようですが、だとしたら時間当たり出力は3乗に比例する、ということでいいのでしょうか。

2 じつは、今だに起電力と電力と電圧と電流の統合的関係がわかっていません。
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 起電力とは電圧だとしたら、負荷を並列に数を増やすと抵抗が減って、それに応じていくらでも電流を流せるはずという原理になってしまいそうです。
 発電機は他の仕事を電力に変換するはずなのに、電圧か電流の一方の式しか見付けられませんでした。
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2 の方は暇なときでいいです。1の方は困るというより、わからないと危ういというか。

Aベストアンサー

1.
電力とは単位時間当たりに生み出すエネルギーのことを意味します。
(仕事率と同じ次元になります。単位も仕事率の単位W(ワット)を使用します)
時間当たりの量ですので、1回転当たりのエネルギー量と同じではありません。
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つまり回転数を2倍にすると電力は4倍になりますが、1回転当たりに生み出すエネルギーはその半分、つまり2倍になります。

2.
起電力とは誘導される電圧をさします。
では負荷のインピーダンスを小さくすることでより大きな仕事を取り出せるかというとそれは違います。
負荷のインピーダンスを小さくし電流量を大きくすると、発電機内の磁界が大きくなり発電機をまわすのに必要なトルクが増大します。
同じ仕事率で発電機を回すと、(仕事率)=(トルク)×(回転数)ですので回転数が落ちてしまいます。その結果、起電力が落ちてしまいます。
出力電圧を一定にするためには与える仕事率をより大きくする必要があります。

Qモータの発電効率測定方法について

直流モータの発電効率を調べるにはどのような測定方法があるのでしょうか?
出来るだけ詳しく教えていただけますでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

模型用の小型モータは通常、内部に永久磁石を使用していますので、
回転軸を強制的に回転させますと、発電機として働き、機械的エネ
ルギー(回転エネルギー)を電気エネルギに変換できます。
ここでは発電機として取扱います。

1)発電機の効率の計算について
発電機の効率η[%]は次の計算式で求めることができます。

発電機の効率η[%]=出力Pout[W]/入力Pin[W]×100[%]

入力:Pin[W]----発電機の入力(エンジンの出力=軸動力)
出力:Pout[W]---発電機の出力(=抵抗器の消費電力)
効率:η[%]-----発電機の効率
とします。

2)発電機の効率の取得方法
次のように実験しますと発電機の効率を取得できると思います。

(1)測定用機材の配置図
次のような機材の配置になります。

(Eng)--(N_T)--(G)--(E_I)--(VR)

記号は次の機器を示します。
(Eng)---エンジン
(N_T)---回転速度計(N)とトルク計(T)
(G)-----発電機
(E_I)---直流電圧計(E)と直流電流計(I)、直流電力計(W)でも良い。
(VR)----可変抵抗器

(2)エンジン回転速度の測定
エンジン回転速度は軸に反射テープを貼り、この反射する光を回転速度計
により回転速度を計測してます。
または、軸に歯車状の円盤を取付け、回転する歯の数をセンサでカウント
し、回転速度を表示する方式の回転速度計もあります。

(3)トルクの測定
エンジンの出力トルクを測定するには、[トルク計]と言う測定装置を使用
して測定します。
[トルク計]はエンジンの出力軸と発電機の軸の間に設置して測定します。

[トルク計]の例として、次のURLを参照してください。
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/estimate/torque/torque_a_2_4.htm

この測定器は、回転速度とトルクが同時に測定できるタイプになっています。

URLの図の供試モータがエンジン(Eng)になり、ヒステリシスブレーキが
発電機(G)になると考えて良いと思います。

(4)エンジン(Eng)の出力(Pg)を次の計算式で求めます。

Pg[W]=ω×T=2π×N[r/s]×T[N・m](=軸動力=仕事率)
Pg[W]=Pin[W]となります。

出力:Pg[W]----------エンジンの出力=発電機の入力
回転速度:N[r/s]-----エンジンの回転速度
トルク:T[N・m]------エンジンの出力トルク
とします。

(注)SI単位で計算。SI単位で考えた方が計算式(P=ωT)が判りやすい
と思います。

(5)発電機の出力の計算
可変抵抗器(VR)を調整して、抵抗器に加わる電圧(E)と流れる電流(I)を
測定し、次の計算式より抵抗器の消費電力P[W]を求めます。

P[W]=E[V]×I[A]
Pout[W]=P[W](=発電機の出力)

(6)実験方法について
・通常、負荷(VR)を大きく(抵抗値を小さく)しますと、エンジン(Eng)
の回転速度(N)が低下します。
・この時、エンジン(Eng)の出力(=発電機の入力:Pin)を少し大きくして、
回転速度を設定したある回転速度(N)に戻します。
・エンジンの出力(Pin) と発電機の出力(=消費電力)を取得します。
・エンジンの回転速度は複数の回転速度とし、複数のデータを取得します。
--例:基準の回転速度の20[%]、40[%]、60[%]、80[%]、100[%]、120[%]

・各回転速度にして、負荷(VR)を可変し、その都度、データ(回転速度、
トルク、消費電力)を取得し、発電機の効率の計算します。
・これにより最大の効率を得る回転速度は何回転と言うデータが取得
できます。

(注)投稿時の示されたURLでは発電機の効率を一定75[%]として仮定して
いられるようです。
上で説明した測定用機材が用意可能であれば是非実験してみてください。

また、ギヤを追加しますと、ギヤの効率の分、発電量が低下しますので
ギヤを追加し同じ条件で測定、効率を計算しますと、効率の低下して分
がギヤの効率と言うことになります。

模型用の小型モータは通常、内部に永久磁石を使用していますので、
回転軸を強制的に回転させますと、発電機として働き、機械的エネ
ルギー(回転エネルギー)を電気エネルギに変換できます。
ここでは発電機として取扱います。

1)発電機の効率の計算について
発電機の効率η[%]は次の計算式で求めることができます。

発電機の効率η[%]=出力Pout[W]/入力Pin[W]×100[%]

入力:Pin[W]----発電機の入力(エンジンの出力=軸動力)
出力:Pout[W]---発電機の出力(=抵抗器の消費電力)
効率:η[%]-----発電機...続きを読む

Qモーターを回して、交流の発電機の電力を測定する

モーターを回して、発電機で発電する実験があります
(下図参照)

この場合、発電機から出力ものが直流であれば
入力、出力の電圧、電流を調べれば出力の電力が
入力の何%かわかります

ところで、発電機として自転車のダイナモを接続した場合
出力は交流として出力されます
交流の場合、入力の何%かを調べる方法は
直流と同様に出力の電圧、電流を調べればよいのですか

もし、違う場合、具体的な数値で、どのように計算すればよいのか
わかる方、教えてください

よろしく、お願いします

Aベストアンサー

交流の場合でも、負荷が誘導負荷(モーターなどのコイルを持つ負荷)で無ければ、力率はほぼ1.0なので、電圧の実効値と電流を測定すれば、出力を計算する事は可能です。
厳密に計りたいならば、電力計を使用する必要がありますが、自転車の発電機の出力を測定出来る電力計を入手できるかどうかが難しいです。
データロガーなどを利用して、電圧と電流値を一定の周期で測定して、電圧・電流の波形を近似して、計算する方法もあると思います。(サンプリング周期が短い場合は、手計算が困難なので、パソコンなどで集計プログラムを作るのが良いかもしれません)
それ以外だと、パワーアナライザーを使用する方法がありますが、最低電圧が15V程度ですし、非常に高価です。

Q太陽電池の発電量を調べたい

太陽電池の発電量を調べたい

皆様いつもおせわになっています。
ジャンク品の太陽電池を数枚入手したのですが、
その太陽電池の電流(最大アンペア)の量を測りたいのですが、
どのようにすれば良いでしょうか?
電圧の方はテスターで直接測りました、太陽の下で1枚4.5V程度発電できています。

手持ちのテスターには直流のアンペアを測るモードはあるのですが(10AモードとmAモード)、
どの用に使うかまでは説明書に記載されていませんでした。
電圧はテスターを並列に、電流はテスターを回路の中に直列に入れる
と記憶していましたが、太陽電池の発電できる最大の電流を測るには
太陽電池、テスターの他になにを繋げばよいでしょうか?
アドバイスお願いいたします。

Aベストアンサー

ロータリースイッチを使ったデジタル可変抵抗を作ってみてはいかがでしょうか。添付図のように、3つのロータリースイッチを使えば、 0Ω から 999Ωの範囲を1Ωきざみで可変できます。電流は100mA程度流せます。10Ωきざみで良ければ一番左側の部分なしにすればいいです。こういうのが1台あると何かと便利です。

定電流回路は、±5V電源とオペアンプとMOS-FETと抵抗数本と可変抵抗で作れますが、電子工作の経験がかなりないと難しいかもしれません。±5V電源の準備と部品の入手(秋月や千石などで)が可能で、もし挑戦してみようと思われるのなら回路図を添付します。±5V電源電源も自作してみますか?

[1] 12接点ロータリースイッチ(150円) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00100
[2] 1/6W抵抗(100本入り100円)
   1Ω http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-16010/
  10Ω http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-16100/
[3] 酸化金属被膜抵抗器100Ω・2W(1本30円) http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?toku=%E6%8A%B5%E6%8A%97%E5%9B%BA%E5%AE%9A&cond8=and&dai=%E9%85%B8%E9%87%91&chu=2&syo=&cond9=&k3=0&list=1&pflg=n&multi=&code=&st=30

ANo.3 さんは質問 4286543 を最後に、質問も回答もぱたりと途絶えたので、もしや・・と考えていました(別名で出られてました?)。当方はバッテリーと強電が弱いので、この分野で質問があったら回答をお願いします。私事で済みません。

ロータリースイッチを使ったデジタル可変抵抗を作ってみてはいかがでしょうか。添付図のように、3つのロータリースイッチを使えば、 0Ω から 999Ωの範囲を1Ωきざみで可変できます。電流は100mA程度流せます。10Ωきざみで良ければ一番左側の部分なしにすればいいです。こういうのが1台あると何かと便利です。

定電流回路は、±5V電源とオペアンプとMOS-FETと抵抗数本と可変抵抗で作れますが、電子工作の経験がかなりないと難しいかもしれません。±5V電源の準備と部品の入手(秋月や千石などで)が可能で、もし挑戦...続きを読む

Qコイルと磁石での発電の電圧の計算方法

 500回巻きで、コイルの断面積が4センチ×4センチ、磁石が96mステラ、中心が960ガウスです。このコイルの中で、磁石を回転させて発電します。
1,1秒間あたりの回転数によって発生する電圧は、理論的にはどのようにかわるのでしょうか。計算方法を教えてください。
2,LEDを点灯させる場合、どの程度の回転数ひつようになるのでしょうか。
  LEDは3V、3mA程度で点灯します。
 手書きの図を添付しました。ょ
  これを、大人や中学生に説明することになりました。一応教師ですが、全然、不明です。
  よろしくお願いします。

Aベストアンサー

まず,磁束密度の単位は,T(テスラ)です。現行のSI単位系ではガウスは使いません。
仮に磁石の面積が3cm×3cmで磁束密度96mTとすると,磁束φ=9cm^2×96mT=8.6×10^(-5)Wbの磁束が生じます。Wb(ウェーバ)は磁束の単位で,Vs(ボルト・秒)と同じです。

さて,1秒間にN回の回転速度[s^(-1)]で回転させたm回巻きのコイルには,
E=m2πNφ/√2[V]の実効値の交流電圧が生じます。これは
「磁束の時間的変化が電圧を生じる」という電磁誘導の法則から導かれる式です。

さて,φ=8.6×10(-5)Wb,m=500回,E=3Vとすると,N=15.6[s^(-1)]となります。
すなわち毎秒16回転させてやればLEDが点くはず,の予想になります。
磁石が遠心力でぶっ飛ばないよう,注意して実験してくださいね。

Q発電量Wの意味?

火力発電所の発電量は100万kW
地熱発電は20万kWとか言いますが
これは年間この電力が維持される事を言うのですか?
1秒あたりこの電力が出るのですか?
それとも・・・
この値は最大ってことですか?平均してと言うことですか?
質問がたくさんですいません。

Aベストアンサー

一応専門家としておきます。発電所勤務した経験は有りませんが、自分も気になっては居ましたので、問い合わせた事(基本的な部分で不十分でした)を参考に、まとめます。
 
 電力会社(北海道電力)では、火力でも地熱でも、発電とか発電量というのは、全て発電機の能力を言っているというのです。発電量とは、と聞きますと、Kwh(キロワットアワー)だと言うのです。アワーは1時間の事です。
 ただ、発電が○○万Kwと言うのは、と聞きますと、ミクロ的には電圧x電流のことになる。というのです。
時間的には1秒ですか、1時間ですか、と聞くと、あいまいに横に話がそれるのです。
 現場の人も、大雑把なのです。人にもよるでしょうが。
私の結論
 通常、VIcosφワットが負荷をかけた時の1秒間の消費電力(直流消費電力値に換算した価、つまり時間経過に関係なく一定消費値、これが実効値の意味)。
 但し電流は、必ず1秒間の価(1秒間の電荷の流量で計ることに決まっているから、逃げて通れない)。
 だから上の計算式は、1秒間の電力消費値=発電機が現実に送電している価。発電機の最大能力は、常識的には、
VIで表す、Vは一定と考えると、電流I(電線の太さ)で、発電機の最大送電能力=発電機の容量が決まります。通常容量は電力値で決まるので掛け算した価で3Kw,20万Kw,100万Kwなどと表示します。電圧を高くして使っても電流を減らし、掛け算したワット数が同じなら良いのです。但し、電圧を上げるには絶縁を強くしておかないとなりません。絶縁調整は、自由が利きませんので、電圧は、定格で使うのが常識です。
 電気機器のVI値を容量と言いますが、Iはいつの場合も1秒間の価です。これを忘れて機械的に暗記していると、全て曖昧になってきます。あなたのような疑問(当然)が出てきます。
 
 次に、最大関心事、に入ります。
電力W,KWと
電力量WH、またはKWH
の違いについて。

電力kWも1秒間の電力量といえます。電流は1秒間の価ですから。しかし私たちが、電熱器、蛍光灯、洗濯機、テレビを見る実用的時間感覚と、それに支払う電気料金の実用的観点から、電力ワットは1秒間の電力量ではあるが、秒にこだわっていてはどうにもならない、実用的に分や時間感覚で計算して電気を使った電気量を=電力量を計算し、料金支払いする事にしよう。と割り切り、電力を基準にして単に何時間使ったかを掛け算、して電力量とする習慣にしている。ということです。だから、ワットが秒だから使った時間を秒に直さなければならない、と考えるのは正しいのだけれども、実用的に取り決めた支払い上の習慣からすると、秒に直し、さらにKWに直すのは時間的に損をする、とりかいしましょう。
 
 最後の結論
 発電所の人は、発電量は、KWHの事です。Hは時間です(多分1時間のこと)。
 発電○○ワットは発電機の最大能力だといい、1秒ですか1時間ですかと尋ねても、曖昧なので(考えた事がないのだと思います)、私が、電流は1秒間の取り決めだから時間的には1秒に価ですよね、と言いますと、ミクロ的にはそうですね。といった具合でした。
 それで、わたしの結論ですが、
 火力発電所の発電量がVIHと言う時間のH(hour)
も、上に述べた電力秒の秒を時間の頭文字に付け替えただけで、実用感覚に合わせて実感しやすいようにしただけです。実際に時間かけて測定しているわけでありません。

 あなたの発電量100万KW は、基本的には100万KW秒であって、家電製品と違い、大きな発電機だし長時間運転し続けるものだし、秒では、上に紹介した実用感覚習慣にもふさわしくない、ので形式上、時間Hにして表現している、と私は考えています。
 地熱発電のKW表現も電力量KWh表現も基本は
電力=KW1秒だと言う事です。どちらも電力量であり、KWhは、実用感覚に合わせた表現です。

 実際に送電した電力量は、VIcosφx実際の使用時間○○時間KWとなります。

 基本に忠実なあなたに、
 誰も話してくれないウラ話しでした。
 







 

一応専門家としておきます。発電所勤務した経験は有りませんが、自分も気になっては居ましたので、問い合わせた事(基本的な部分で不十分でした)を参考に、まとめます。
 
 電力会社(北海道電力)では、火力でも地熱でも、発電とか発電量というのは、全て発電機の能力を言っているというのです。発電量とは、と聞きますと、Kwh(キロワットアワー)だと言うのです。アワーは1時間の事です。
 ただ、発電が○○万Kwと言うのは、と聞きますと、ミクロ的には電圧x電流のことになる。というのです。
時間...続きを読む

QACモータを水車の発電機として使うことは可能でしょうか?

DCモータに回転を伝達して,発電機として使用する
ことを検討していたのですが,ブラシの問題や価格の
問題からACモータを使った方がいいかもしれないと思ったのですが,ACモータは逆に発電機として使う事は可能なのでしょうか?可能ならば詳しいホームページなど教えていただけないでしょうか?よろしくお願いします.

Aベストアンサー

補足です。
私は小型モーターの世界しかおつきあいが無く、発電器には無縁なので、用語は回答2の方の方が正しいと思います。
で、回答1をわかりやすく修正します。

家庭用の誘導モーターで、発電器に使用できる物はありません。
たとえば扇風機や冷蔵庫のモーターなどは、原理的に発電できません。

電気子と界磁にコイルを使ったモーターならば、発電に使用できます。
ただし、電機子に電流を流すのにブラシが不可欠ですから、ブラシレスはムリです。
家庭用のACモーターで発電に使用できてブラシレスというのはも見た事がありません。

一番簡単なブラシレスは、電機子にコイルを使用しない物です。
ただ、その構造の誘導モーターでは発電は不可能です。
電気子が永久磁石になっている物なら発電できますが、そういう構造の家庭用モーターは見たことがありません。

他の方の回答にもありましたが、すなおに発電器を使用するのが得策かと思います。
小さい物では自転車用の、もっと大きな物では自動車用の発電器が手軽だと思います。

Q発電機の4.5KVAというのは、4500W使用することが可能ということ

発電機の4.5KVAというのは、4500W使用することが可能ということですか??すいませんが、どなたか教えてください。

Aベストアンサー

発電機の容量[kVA]は皮相電力の値を示します。
電源が3相 200Vですと√3×E×Iにて計算しますので
I[A]=4.5[kVA]/(√3×200[V])≒13[A]
になります。
即ち、出力電流が13[A]までの負荷を加えることができます。

4500[W]が消費電力の値ですと、この負荷の力率を調べ、
消費電力の値から入力電流を計算することになります。

消費電力[W]=入力電力[W]ですので、
入力電力[W]=√3×E[V]×入力電流[A]×力率
となります。
入力電流[A]の値は、次式で計算することができます。
入力電流[A]=入力電力[W]/(√3×200[V]×力率)

負荷装置の消費電力が 4500[W]、負荷装置の力率が 0.85
としますと、
入力電流[A]=4500[W]/(√3×200[V]×0.85)
入力電流[A]≒15.3[A]
となります。

出力電流:13[A]<入力電流:15.3[A]
ですので、運転不可能となります。

なお、負荷装置の力率が[ 1.0 ]であれば、
出力電流:13[A]=入力電流:13[A]
になりますので、運転可能となります。

実際には発電機容量に多少の余裕のある機種を選定して運転します。

発電機の容量[kVA]は皮相電力の値を示します。
電源が3相 200Vですと√3×E×Iにて計算しますので
I[A]=4.5[kVA]/(√3×200[V])≒13[A]
になります。
即ち、出力電流が13[A]までの負荷を加えることができます。

4500[W]が消費電力の値ですと、この負荷の力率を調べ、
消費電力の値から入力電流を計算することになります。

消費電力[W]=入力電力[W]ですので、
入力電力[W]=√3×E[V]×入力電流[A]×力率
となります。
入力電流[A]の値は、次式で計算することができます。
入力電流[A]=入力電力[W]/(√3×200[V]×力率)

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Q発電機の自作

可能かどうか教えてください。

電気を使ってモーターが回る。
逆にモーターを回すと電気が発生する。
この方法を使って
自転車を漕ぐ→電動ドリルの芯を回転させる→バッテリーに充電→電化製品を動かす
は可能でしょうか?

Aベストアンサー

#3の方が仰るように交流(コンセントの電源)で回るような電動ドリルは、そのままでは発電機として使えません。それは模型のモーターのような永久磁石が使われていないからです。模型のモーターで永久磁石があるところも、ドリルのようなモーター(一般にユニバーサルモーターと呼びます)では電磁石になっているので、電源につながない状態ではどこにも磁力がないからです。磁力がないところでいくらコイルを回転させても発電は出来ませんので、コンセントから電源取るタイプの物では無理です。

一方、充電式のコードレスドリルなどは、基本的には永久磁石を使った模型のモーターと同じ構造ですので発電機として利用できます。

ところで、本題の自転車式の発電機ですが、これはよほどうまく作らないと電球をつけることも大変なものになってしまいます。電気的な問題よりも機械的な問題であまりにもロスが多いのです。タイヤにローラーを押し付けて回転させる方式が多いようですが、この方式ではロスがあまりにも多すぎますし、ドリル内部のギアもロスがかなりありますので、思ったような電力は発生できないでしょう。

自転車で発電をするのであれば、最近の自転車のヘッドライトの発電機に使われているハブダイナモのように比較的ゆっくりした回転でも十分に発電できるものを使って、後輪の変わりにハブダイナモを直接回してやるなどしたほうが現実的でしょう。

おまけ
コンセントの電源で回るドリルになぜ永久磁石式のモーターが使われないのでしょうか?永久磁石を使った方が、わざわざ電磁石を使うより簡単なのに、コンセントから電源を取るものには使われません。
実は、使われないんじゃなくて使えないんです。永久磁石式の模型のモーターにコンセントのような交流電流を流すと、ただブルブルと振動するだけで回転しません。なぜかというと交流電流は電気の+と-が周期的に入れ替わっているからなんです。模型などのモーターは内部にあるブラシと整流子の働きで、永久磁石に対していつでも同じ方向に力が加わるようにコイルに流す電流を切り替えていますが。電源自体がこれとは関係なく+と-に切り替わってしますので、右回り・左回りを細かく繰り返すだけになってしまうのです。それでは困るので、永久磁石の替りに電磁石を使い回転子の外側の磁石の極性も一緒に切り替えるようにしてやれば、+・-が切り替わってもいつでも同じ方向に力が掛かるのでつけるというわけです。

#3の方が仰るように交流(コンセントの電源)で回るような電動ドリルは、そのままでは発電機として使えません。それは模型のモーターのような永久磁石が使われていないからです。模型のモーターで永久磁石があるところも、ドリルのようなモーター(一般にユニバーサルモーターと呼びます)では電磁石になっているので、電源につながない状態ではどこにも磁力がないからです。磁力がないところでいくらコイルを回転させても発電は出来ませんので、コンセントから電源取るタイプの物では無理です。

一方、充電式...続きを読む

Q3相電動機の消費電力の求め方

3相電動機の消費電力の求め方について質問です。

定格電圧 200V
定格電流  15A
出力   3.7KW

上記の電動機ですが実際の電流計指示値は10Aです。
この場合の消費電力の求め方は
√3*200*15=5.1KW
3.7/5.1*=0.72
√3*200*10*0.72=2.4KW
消費電力 2.4KW

このような計算で大丈夫でしょうか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

出力は軸動力を表しているので、消費電力はそれを効率で割る必要があるかと思います。
概算で出してみると、定格での効率が85%程度と仮定すると、定格時の消費電力は3.7/0.85=4.4kW程度になります。
この時の一次皮相電力は、5.1kVAで、無効電力Qnは√(5.1^2-4.4^2)=2.6kVar程度になります。

この無効電力は励磁電流が支配的でしょうから、負荷によらず変わらないとすると、軽負荷時に線電流が10Aになったときの皮相電力は√3*200*10 で3.5kVAで、このときの有効電力は√(3.5^2-2.6^2)=2.3 kW という具合になりそうに思います。