小型風力発電システムを作ろうと思っています。
現在考察中なのが、発電機です。
風力発電システムを設計する上で、発電機の特性は非常に重要なポイントであると
考えます。
質問は、発電機の特性をどのように変化させると、このようになるという指標です。既製品ではトルク特性、定格など示されているのですが、理想的な特性を持つ発電機はありません。メーカーに作ってもらう前に理論的な裏ずけを確認したいのです。発注する際、パラメータが必要になってきます。具体的には、回転数、トルク、磁束、発生電力等です。例えば、回転数ートルク曲線のピーク値を回転数の高いところに持っていきたい場合にどのパラメータを変化させると良いのかなどです。発電機の特性と一口に言ってもいろいろあると思いますが、変数とアウトプットの関係を明らかにしたいのです。
困っています。どんなことでもかまいません。助言、回答をよろしくお願いします。
また、発電機に関するわかりやすい書物、ホームページなどございましたら、教えてください。よろしくお願いします。

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A 回答 (1件)

何回読んでも、どうも質問の意味がわかりません。


でも、どんなことでも...と書いてあるのでヨタ話です。

自然エネルギーネタはわりと好きで、
水力(or風力)発電とか、水撃ポンプをかじってます。
そもそも発電機が高いです。
そこで、発電機に特性を求めるのではなく、
発電機の持っている特性を生かすようにしたらどうでしょう。
たとえば、自動車についている発電機(オルタネータ)は、
中古車から取り外すことで、ただみたいな値段で手に入ります。
この発電機の特性を利用した発電を考えれば、
コスト削減になると思いますが、いかがでしょうか。
研究資金が豊富な場面においては、
こんな意見は何の役にも立ちませんが...。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
わかりにくい文で申し訳ありません。
おっしゃる通りコストは非常に大切です。
たとえ、効率の良い発電機が存在したとしても、
高価であれば、減価償却しませんしね。
私の理想としては、風車に合わせた発電特性を持つ
発電機が、比較的安価に作れるか、ということです。
そのためにも、発電機の特性を操作するのに、
どういったことが必要かということを、知りたかったのです。
しかし、難しいですね。色々、本読んだりしていますが・・・・。
大変参考になりました。ありがとうございました。

お礼日時:2001/06/19 12:49

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前回の授業では抵抗器有りのものと抵抗器無しのものでの実験を行ったのですが、
[抵抗器有り]では[羽の枚数が増える程、電圧が高くなった]
一方、
[抵抗器無し]では[羽の枚数が増える程電圧が低くなった]
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[燃費]=[電圧]
[ダンプカー]=[抵抗器有りの方]
[軽自動車]=[抵抗器無しの方])
と言われました

②この友達の意見についてどう思われましたか


自分は考察係で困っているので是非この①、②について意見を頂けたら嬉しいです。
回答の方宜しくお願いします。

中学生です、

現在、理科の授業で風を発生させるサーキュレーターと、簡易風力発電機のようなものを用い、実験によって簡易風力発電機の羽の枚数を変えることで『羽の枚数とそれによって発電される電圧の関係』について調べています

前回の授業では抵抗器有りのものと抵抗器無しのものでの実験を行ったのですが、
[抵抗器有り]では[羽の枚数が増える程、電圧が高くなった]
一方、
[抵抗器無し]では[羽の枚数が増える程電圧が低くなった]
という真逆の結果になりました

①この違いが生じた理由としてどう...続きを読む

Aベストアンサー

No.2です。

>抵抗器無しの時の電力はどのように求めればいいのでしょうか

 独立に「抵抗器なしのときの電力」の質問もされているようですが、これはNo.2に書いた「電圧計は、一体何をどのように測定しているものか」ということに関係します。

 高校生向けの内容ですが、この記事の後半の「電圧計」を読んでみてください。電圧計は、要するに「電流」を測ってい、それを電圧に読み替えているのです。(というか、厳密に「電圧を測る」ということは難しい)
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/kairo/kei.html


 つまり、「抵抗器無し」の場合には、電圧計の「内部抵抗」に電流が流れているのです。

 理想の電圧計は「内部抵抗無限大」で、このときには電流は流れませんので、電力は「ゼロ」です。電力は「電圧×電流」ですから。
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 一般に、電圧計の内部抵抗は「理想」に近づけるために「非常に大きな値」にします。従って、発電機に「抵抗器無し」で電圧計だけをつないだ場合には、大きな抵抗がつながると「非常に大きな負荷」をつなげたことになるので、発電機は「非常に重い重り」を回す形になります。「抵抗器あり」の場合には、もっと軽く回ると思います。
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 以上のような話と、実際の回り方(回転数)などのデータをもとに、何が起こっているのかを推定してみてください。

No.2です。

>抵抗器無しの時の電力はどのように求めればいいのでしょうか

 独立に「抵抗器なしのときの電力」の質問もされているようですが、これはNo.2に書いた「電圧計は、一体何をどのように測定しているものか」ということに関係します。

 高校生向けの内容ですが、この記事の後半の「電圧計」を読んでみてください。電圧計は、要するに「電流」を測ってい、それを電圧に読み替えているのです。(というか、厳密に「電圧を測る」ということは難しい)
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Aベストアンサー

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はじめまして。
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よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

まぁ、感情論とかはともかくとして、
発電機とモーターは(電動機)は、同一の物です。これは断しておきます。
確かに、モーター用として設計された物を発電機に使ったり。
発電機に設計した物をモーターに使用すれば効率が悪く
実用には出来ない場合があります。しかし、実用と理論とは別なので効率が多少悪くても使用は出来ます。
確かに、身近には電動機なら電動機と専用に設計された物が多く、友人のおっしゃるような感覚で物を言われておられると推測されます。

しかし、大工場や揚水発電機等の大型機械や、小型でも頻繁に電動機、発電機を切り替える・・・。
クレーンの巻上げ用電動機や、電車の電動機などはどちらにも使用できるようになっております。

たとえて言うなら、自動車は前進するように設計し、製作されているため、後退運転では非常に効率が悪い・・・。
こう言ったことを言いたいのだと思います。

後半部分の
>仮に、1kwの電力で毎分50回転するモーターがあるとしたら、そのモーターを外部の力で50回転/分の速度で回したときに、1kwの電力が得られるのでしょうか?(何の知識もないので数字はいいかげんなモノです。)

確かに、その通りです。但し機械である以上損失という物が存在し、
電動機では、 電気的入力-損失=機械的出力
発電機では、 機械的入力ー損失=電気的出力となるため
厳密に言えば質問者の言われる50回転にはならないこととなりますが、
損失を考えないと条件を付ければ質問者の意図通りとなります。
ご参考までに。

まぁ、感情論とかはともかくとして、
発電機とモーターは(電動機)は、同一の物です。これは断しておきます。
確かに、モーター用として設計された物を発電機に使ったり。
発電機に設計した物をモーターに使用すれば効率が悪く
実用には出来ない場合があります。しかし、実用と理論とは別なので効率が多少悪くても使用は出来ます。
確かに、身近には電動機なら電動機と専用に設計された物が多く、友人のおっしゃるような感覚で物を言われておられると推測されます。

しかし、大工場や揚水発電機等の大型...続きを読む


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