No.4
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No.2
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モーターと発電機は、実は同じものです。
ハイブリッド自動車、電気自動車では、モーターで動力を発生しますが、停まるときの制動力を利用してそのモーターで発電し、バッテリーを充電します。
小学校(?)で、モーターの組み立てや分解をしたことがありませんか?
小さなモーターでは、固定した磁石と、回転軸にエナメル線(導線)を巻いたコイルとで構成され、コイルに電流を流すと磁界を発生し、磁石に反発したりくっついたりすることで回転しましたね。
このモーターでも、電池をつながずに軸を外部の力で回してやると、逆にコイルに電流が発生するのです。
電流を流せば回転する、外からの力で回してやれば電力が発生する、というのがモーターであり発電機です。構造は同じで共用できます。
小さなモーターでは、大きさが小さいので「磁石」を使いましたが、少し大きいモーターや発電機では「大きな磁石」は簡単には作れませんし、作れたとしても非常に重くなってしまいます。電気自動車のモーターが、磁石の重さで重量が大きいと、走らせるのが大変です。
このため、ある程度以上の大きさのモーター、発電機では、固定の「磁石」の代わりに「電磁石」を使います。電磁石は、コイルの巻数を大きくして、流す電流を大きくすれば、小さな電磁石で強力な磁石を作れます。
発電機の励磁装置とは、この「電磁石」のことです。ガスタービンや蒸気タービンで軸を回し、その回転力でコイルに電流を発生させる(発電する)ために、「磁石」としての役割を果たす「電磁石」です。
発電量を多くしたり少なくしたりするのも、この励磁装置の電流の増減で制御します。(固定の磁石では、こういった調節はできません)
簡単に言えば、上のようなことです。
(注)小型モーターでは磁石」が固定で、コイルが回転しました。発電機では、上に書いたように、発電するものコイル、励磁装置(電磁石)もコイルですので、作りやすさから「励磁装置」側が回転して(回転子、ローター)、発電コイル側が外側に固定(固定子、ステーター)ということもあります。原理は同じです。
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