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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Q波力発電の進展度は風力より遅いのですか

このカテゴリーで良いのかわかりませんが海の波力発電について質問させてください。日本の海岸線に押し寄せる波のエネルギーを平均化すると1mあたり7~8kwという数字が土木建築学会の資料に掲載されていました。日本列島周辺全体では総発電量の3分の1にもなるそうです。
これだけ高いポテンシャルを持つ自然エネルギー利用が素人目には
風力発電の方が日本でも海外でもむしろ進んでいるように見えます。深海との温度差を利用する技術も実用化されつつありそうですが海水の温度分布の変化は影響の考察が必要あるように感じます。しかし波のエネルギーをとるのは浸食を防いでむしろ喜ばれるかも知れませんね。なぜ波力発電はそんなに注目されているように見えないのでしょうか。また実際の技術開発は風力や太陽光(熱)利用と比較して進んでいるのでしょうか遅れているのでしょうか。自然エネルギー利用にお詳しい方どうかご回答よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

まず、

>土木建築学会

こんな学会はありません^^;
日本では土木と建築はきっちり区分されており、規準類もまったく違うものが
使われます。ご質問の学会は、分野から見て土木学会だと思います。

さて、波力発電が普及しない理由ですが、電力中央研究所有識者会議推進室の方の
報告文が載っています。
http://www.glocom.ac.jp/eco/esena/resource/hirose/

要約しますと、
・陸上部の風力発電に比べ、建設コストが割高。
・異常気象時の安全性確保が、風力発電に比べ難しい。
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Q回転軸の回転を30倍程度に増速して発電機に伝えたいのですが・・・

遊星,ベルト,プーリ等のうちどれが一番適しているの
でしょうか?回転軸(垂直軸形の水車)の回転数は100rpm,トルクは0.015N・m程度です.これを3000
rpm程度に増速したいのです,
ご意見,アドバイスを聞かせていただけませんか?
よろしくお願いします,

Aベストアンサー

一挙に回転数を増速させるのですか
2段階程度に分けた方がメンテナンス性もよくなると思いますが、
その場合分解する部分が減るのでVベルト又はコクドベルト
等が良いと思います。
歯車だと90度回転軸を変更するのにハスバを使う事になります。
ベルトだとひねるだけでいけると思いますが、
あと起動時の衝撃をベルトが吸収するのではないでしょうか

ただ、実際には作った事は無いので ^_^;

Q風力発電について質問です。

風力発電について質問です。

近年、風力発電所をたくさん建設している国を教えていただけませんか。

Aベストアンサー

【世界で実用化が進む風力発電:目立つ中国、インドの台頭】
風力発電は、世界で急成長する再生可能エネルギー産業のひとつである。電力供給全体に占める割合で見ると、風力発電が国の電力供給全体の約20%を占めるデンマークが先端を行く。
しかし、近年においては米国の他に、中国、インドが新規設備容量を急速に増加させており、これまで風力発電で先駆していた欧州諸国との差を縮めている。
世界風力エネルギー協会(WWEA)のデータによると、1999 年には13,700 メガワットであった世界の風力発電設備容量はここ10 年で11 倍近くに増加した。2008 年末時点で121 ギガワットであった設備容量は、本年度末までには152 ギガワット、来年末までには190 ギガワットに達する見通しである(グラフ1)。
風力発電設備容量を国別で見ると、2008 年には米国が25,170 メガワット(世界全体の約21%)と、前年トップだったドイツ(23,903 メガワット、世界全体の20%弱)を追い越し、急速な成長を遂げている(表1)。また中国も近年、設備容量を大幅に拡大した国のひとつである。中国は2008 年においては設備容量を倍増し、前年4 位だったインド(9,587 メガワット)を追い越して、12,210 メガワットに達した。
2008 年の新規設備容量を国別内訳で見ると、米国がトトップで31.62%、中国が23.83%と、両国で世界全体の半分以上を占めている(グラフ2)。特に中国は、近年驚くべきスピードで風力発電能力拡大を遂げており、オーバーキャパシティに直面する懸念すら生じている。中国の風力発電累積設備容量は2007 年において127.3%、2008 年において106.5%拡大した。
今年においては新規設備容量で米国を追い越してトップに立ち、累積設備容量ではドイツとスペインを抜いて、米国に次ぐ世界2 位になる見通しだ。
http://www3.keizaireport.com/file/WDC047.09.pdf


ドイツは脱原発で、2030年までに再生エネルギー割合を全体の50%にする計画です。
世界でただ一つ原発にしがみつく日本とは雲泥の違いです。

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Q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

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いったことが考えられるでしょうか

又、友達にこのことを話したところ、この現象を軽自動車とダンプカーの燃費になぞらえ、『2、3人の人間を車に乗せる場合、燃費はダンプカーよりも軽自動車の方が良くなる。
しかし、10人乗せるとなると軽自動車よりダンプカーの方が燃費がよくなる、ということがここでも起きている』
([車に乗る人間]=[羽の枚数]
[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。

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[抵抗器有り]では[羽の枚数が増える程、電圧が高くなった]
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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。
 これに対して、実際の電圧計には「内部抵抗」があって電流が流れます(電流が流れないと「電圧の計測」ができないので)。「抵抗器無し」のときの電力の値は、電圧計には「内部抵抗」が分からないと算定できません。

 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。
 この「負荷の重さ」が、風に対する発電機の「回り方」の違いになっていると思います。

 それが「羽根の枚数」と「回り方」にどう影響するのか、なかなか何とも言えません。「発電機が重くて回りにくい」と、風のエネルギーのうち発電機を回すのに使われる割合がかなり低下すると思いますが、これだどう影響するか、単純には言えなさそうですし。

 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。

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Q風力発電の発電効率に関して

風力発電設備等の各発電設備には『発電効率』○○%という言葉が出てきます。風力発電設備の場合、風力エネルギーから電気エネルギーを得るわけですが、風と電気を比べて『発電効率』○○%と言っても比べる基準が違うため、良くわかりません。
風力発電の『発電効率』とは何に対しての効率なんでしょうか?

Aベストアンサー

「風の持つエネルギー(風の運動エネルギー)に対して、どれだけのエネルギーを電気として取り出せるか」ということです。

参考URLは、風の持つエネルギーの算出方法です。

参考URL:http://www.rmkoubou.mce.uec.ac.jp/contents/Report/windcar/column-2.html

Q動作点が変化するとSパラメータが変化するのはなぜ?

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その理由がいまいちよくわかりません。
お分かりのかた、どうかよろしくお願いします。

Aベストアンサー

あまり詳しくないのですが、ヒントにでもなれば。
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Sパラメータのちょっとひねった解説がありました。参考までに。

参考URL:http://www.melinc.co.jp/TraMatch2.html

Q家庭用風力発電について

こちらに質問していいか迷いましたが、「風力発電」についてお聞きしたいことがあります。
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それと、その風力発電機自体の価格帯はどれくらいなんでしょうか?
知っている方がいたら教えてください。

Aベストアンサー

風力発電やってますが、太陽光発電と違い毎日の発生電力が安定せず(自宅内なので立地条件も何も無い)現実、生産(発電)と消費のバランスが難しい。もちろん系統連系なども電力会社ガイドラインのレベルでは無いので限られた単独負荷となります。発電機電圧はDC12~24V仕様なのでバッテリーバンクに貯めてインバータでAC100Vにして使います。風が無いとどうなる...バッテリー目減りした分、買電でその分充電しなければならず結局、発電と消費バランスになり常に発電が上回りにならないと(インバータの変換効率もあり)難しい。

参考URL:http://www5a.biglobe.ne.jp/~suzukipc/

Q真鍮の軸受け特性、圧力特性

真鍮の特性がわからないため、質問させて頂きます。

真鍮は柔らかいと思っているのですが、どういうメリットで鉄軸等の滑り軸受けとして使われているのですか?自分の予想では、軸受けが真鍮なら痩せていくような気がします。また、グリスやオイルが回っている軸受けの場合、鉄軸の滑り軸受けは鉄でもよい気がするのですが、焼きつくと聞きました。この理由も教えて下さい。

また、配管では電磁弁やボールバルブなどによく真鍮が使われています。このメリットもご教授下さい。

Aベストアンサー

軸が鉄鋼の場合,軸受も同材料の場合,接触が発生した際に焼きつく恐れがあるということです.そのため,接触が発生したときに被害が最小限になるように,比較的やわらかい黄銅が使用されます.さすがにEHLが生じるようなところに使用する例は聞いたことはありませんが….

グリスやオイルが使われていても動圧型の流体軸受は大抵負圧発生部ができ,キャビテーションなどが起こりやすくなるため,軸と軸受の接触が起こる可能性は潜在的に存在します.

非接触軸受は軸受材が磨耗によってやせることは基本的にありませんし,接触タイプのすべり軸受(黄銅が使われてるか知りませんが)ならば,磨耗は想定内ということになります.

Q【風力発電ビジネスの世界は詐欺ですか?】 太陽光発電ビジネスは国を相手に騙した詐欺だったと前回の質問

【風力発電ビジネスの世界は詐欺ですか?】


太陽光発電ビジネスは国を相手に騙した詐欺だったと前回の質問でした。

風力発電は一基1200万円くらいする。

でも風力発電の中身を分解して見てみると中身は至ってシンプルな設計で、発電機とブレーキと増速機に風車となるブレードが付いているだけである。

部品点数で言うと5点だけで支柱のポールを含めても6点しかない。

接地工事代と基礎代は別である。

よって一点の価格が200万円する。

で実際に雷が落ちてブレードが破損してまともに回転しなくなって業者に交換の見積もりを出したら200万円と言われたと言う。

避雷針が付いているがオプションであり別料金である。

避雷針は避雷針専門のメーカーがあり風力発電業者の管轄外なのだ。

避雷針も山の上に風力発電を設置するので大きい雷が何回も落ちると壊れるのだ。

避雷針を定期的に交換する費用とときどき落ちて壊れるブレード代一基に付き200万円で全然風力発電で儲からないという。

儲かるのは設置した風力発電業者だけであった。

何が言いたいかというと部品点数が少ない風力発電がなぜ一基1200万円もするのかということだろう。

基礎代も避雷針代も設置代も含まれていない。

これはボッタクりとは言わないのだろうか?

【風力発電ビジネスの世界は詐欺ですか?】


太陽光発電ビジネスは国を相手に騙した詐欺だったと前回の質問でした。

風力発電は一基1200万円くらいする。

でも風力発電の中身を分解して見てみると中身は至ってシンプルな設計で、発電機とブレーキと増速機に風車となるブレードが付いているだけである。

部品点数で言うと5点だけで支柱のポールを含めても6点しかない。

接地工事代と基礎代は別である。

よって一点の価格が200万円する。

で実際に雷が落ちてブレードが破損してまともに回転しなくなって業者...続きを読む

Aベストアンサー

> 儲かるのは設置した風力発電業者だけであった。
> これはボッタクりとは言わないのだろうか?
貴方もやってみましょう。

Q発電機とモーター

はじめまして。
発電機とモーターについて教えて下さい。基本的な構造が同じである事は知っているのですが、なにか決定的な違いはあるのでしょうか?

先日、友人に「発電機とモーターは別モノだよ。モーターを発電機として使うのはものすごく効率が悪いんだよ」という内容をボロカスに言われたので、その道に詳しい方がいらっしゃれば、教えていただきたいと思います。

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。)

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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