オルタネーターと発電機の違い

オルタネーターとジェネレーターを比較する際に重要な違いを見つけるには、まずそれらが何であるかを知る必要があります。

この記事では、オルタネーターとジェネレーターについて詳しく取り上げ、両者を比較してその違いを明らかにします。多くの人は、オルタネーターとジェネレーターが電気を生成するために使用されることは知っていますが、その違いを知りません。

それらの違いを知っていますか? この質問の答えを見つけるには、読み進めてください。

オルタネーターとは何ですか?

オルタネーターは発電システムです。その役割は、機械的エネルギーを交流 (AC) に変換することです。オルタネーター内の磁石が回転し、電流を発生させてエネルギーを分配します。これが、このタイプの発電機から電気を得る仕組みです。

ローターの極は直流の界磁電流によって励起されます。ローターが回転すると、磁束がステーター導体を切断し、そこに EMF が誘導されます。極が N と S を交互に回転すると、アーマチュア導体に EMF と電流が誘導され、アーマチュア導体は最初に時計回りに回転し、次に反時計回りに回転します。したがって、交流電流が生成されます。

ジェネレータとは何ですか?

オルタネーターと同様に、発電機は機械的エネルギーを電気エネルギーに変換できます。しかし、オルタネーターと発電機を比較する場合、発電機は交流と直流の両方を生成できることを知っておく必要があります。

発電機からは DC または AC 電力が得られます。発電機内のローターが回転し、このローターの回転によって電気エネルギーが生成され、アーマチュアを回転させるために必要なエネルギーを生み出す磁場が生成されます。

発電機には、磁場内で軸の周りを回転する長方形の回転コイルがあります。永久磁石または電磁石が磁場を提供します。2 つのスリップ リングがコイルの両端を結合します。コイルに誘導された電流はスリップ リングによって収集され、外部負荷抵抗器 R に流れます。回転コイルはアーマチュアと呼ばれ、銅で作られています。

DC と AC: それは何ですか?

DC と AC: それは何ですか?

発電機は交流電流と直流電流の両方を供給できますが、オルタネーターは交流電流しか供給できないことはご存じのとおりです。このセクションでは、AC と DC とは何かについて説明します。

a) 交流（AC）

導体内の電子の流れを電流と呼ぶことはご存知でしょう。

電子は交流電流の中で行き来します。つまり、電流は本質的に交流です。家庭の電化製品のほとんどは、この種の電流を使用しています。ただし、電気の電圧と周波数は標準に適合している必要があります。

この電流の方向の周期的な変化は、AC 波形とも呼ばれる正弦波形の形で現れます。

その理由は、発電機とオルタネーターの内部にある磁極にあります。巻線の片側が 1 つの磁極の下を通過すると、電流は一方向に流れます。

同じ側​​が他の極の下にある場合、電流の方向は反転し、巻線が回転し続け、交流電流を生成します。

b) 直流（DC）

DC は直流を意味します。DC では、電子は一方向にのみ流れます。また、電流の大きさは一定で、時間の経過とともに変化しません。

振動がないので、DC の周波数はゼロであると言えます。電子の流れが一定であるため、直流は主に電子機器の電源として使用されます。

オルタネーターまたは発電機内で生成される電流は常に交流です。そこから直流を生成することはできません。オルタネーターの交流は、整流器またはブラシを使用して直流に変換されます。

AC を DC に変換するプロセスを整流と呼びます。

オルタネーターと発電機の比較

オルタネーターと発電機の比較

オルタネーターとジェネレーターを並べて比較してみましょう。

1) オルタネーターと発電機：動作原理

どちらも似た部分がありますが、いくつかの重要な違いによって互いに異なります。

どちらの装置も電気を生成できますが、その方法は異なります。オルタネーターでは、ステーター内の磁場の回転により電気が生成されます。一方、発電機は、固定磁場内で回転する電線の巻線によって電気を生成します。

どちらの装置も電磁誘導の原理を利用しています。整流子がないため、オルタネーターは機械的な注意やメンテナンスが少なくて済む、よりシンプルな機械です。ただし、これは発電機の方が弱い装置であることを意味するわけではありません。オルタネーターの方が経済的です。

2) オルタネーターと発電機：効率

発電機と比較すると、オルタネーターは若干経済的です。また、必要な入力に対してより高い出力を生み出すことも意味します。

オルタネーターのブラシは、発電プロセス全体を通じてそれほど頻繁に使用されないため、より長持ちすると言われています。これにより、 修理が必要な部品が少なくなり、効率性が向上します。

3) オルタネーターと発電機: AC/DC電源

オルタネーターとジェネレーターは、出力も異なります。電流には 2 種類あり、どちらも異なる機械や装置に供給されます。交流電流 (AC) は交互に流れます。一方、直流電流 (DC) は一定方向に流れます。

AC 電源は、コンセントの標準電流であるため、家庭や企業でよく使用されます。直流は、携帯電話、目覚まし時計、ポータブル スピーカーなど、バッテリーに依存する電子機器で使用されます。

名前が示すように、オルタネーターは交流電力で動作します。したがって、オルタネーターによって生成された電気は、車のバッテリーが使用できるようにする前に、まず直流に変換する必要があります。

4) オルタネーターとジェネレーター: 極性

オルタネーターの場合、極性化は必要ありません。ただし、発電機は設置後に極性化する必要があります。

5) オルタネーターとジェネレーター: 出力電流

オルタネーターは交流電流のみを供給できますが、発電機は交流電流と直流電流の両方を供給できます。

6) オルタネーターと発電機：出力

オルタネーターでは、自動電圧調整器を介して界磁電流を調整することで、電圧出力を変更できます。最新のインバーター発電機は、必要な周波数を犠牲にすることなく、速度を調整して電力を少なく生成できます。

7) オルタネーターと発電機：用途と使用法

オルタネーターとジェネレーターは、使用される場所も異なります。オルタネーターは車に最もよく使用され、バッテリーからの電力を車に供給し、すべての電気部品を稼働させます。

一方、発電機は住宅や産業環境で使用され、停電や嵐の際の緊急電源として、また屋外での作業や活動にも使用されます。

オルタネーターと発電機: 覚えておくべきこと

● オルタネーターの機構は主電源の機械的エネルギーを交流に変換します。

● 発電機は、主原因からの機械的エネルギーを AC または DC に変換します。

● オルタネーターの誘導電流は交流電流です。

● 発電機はAC電力とDC電力の両方を生成します。

● オルタネーターには回転磁界を伴う磁束があります。

● 発電機への入力電力はローターから得られます。

● オルタネーターの入力電力はステーターから供給されます。

よくある質問

1) オルタネーターは死んだバッテリーを充電できますか?

オルタネーターの目的は、バッテリーを充電することではなく、バッテリーの充電を維持することです。オルタネーターを、消耗したバッテリーの充電に使用すると、早期に故障する可能性があります。

2) なぜ自動車は発電機ではなくオルタネーターを使用するのでしょうか?

オルタネーターは、軽量で信頼性が高く、より多くの電力を生成できるため、1960 年代に DC ジェネレーターに取って代わりました。オルタネーターは通常、エンジンの前部に取り付けられ、補助ドライブ ベルトによってクランクシャフトに接続されます。

3) 発電機とオルタネーターのどちらが良いですか?

オルタネーターの出力は発電機よりも大きいです。オルタネーターは必要なエネルギーだけを使用するので、より多くのエネルギーを節約できます。発電機は生成されたエネルギーをすべて使用するので、節約できるエネルギーは少なくなります。

4) オルタネーターはどれくらいの電気を発電できますか?

従来のオルタネーターは、約 500 ～ 600 ワットの電力しか生成できません。しかし、今日では、電力需要に応じて、1 つのオルタネーターで最大 2500 ワットの電力を生成できます。

5) 電気を生成するためにオルタネーターはどのくらいの速さで回転する必要がありますか?

ほとんどのオルタネーターは、アイドリング時に約 2,400 rpm で回転する必要があり、最大出力は 6,000 rpm を超え、18,000 rpm 以下になります。

6) オルタネーターの並列運転の利点は何ですか?

オルタネーターの並列運転にはいくつかの利点があり、そのいくつかを以下に示します。

● オルタネーターが故障した場合でも、並列運転により消費者への継続的な接続が提供されます。

● このオルタネーターの配置は経済的であり、効率的な運転を可能にします。

● 追加オルタネーターは互いに平行に配置されているため、必要に応じて追加のオルタネーターを取り付けることが容易です。

● この配置は、複数のオルタネータとそれらの同時動作を備えた大規模なオルタネータのニーズを満たすのに役立ちます。

結論

ステーター内の磁場が回転すると、オルタネーターは電気エネルギーを生成します。

発電機内の電機子または巻線は、設定された磁場内で回転して電流を生成します。

オルタネーターは必要なエネルギーだけを使用することでエネルギーを節約します。発電機は生成されたエネルギーをすべて使用します。

発電機とは対照的に、オルタネーターは必要なときにのみ電圧を生成しますが、発電機は常に電圧を供給します。

オルタネーターは、発電機よりも多くの出力を供給します。オルタネーターのブラシは、発電機のブラシよりも長持ちします。これは、オルタネーターのブラシがローターに電力を供給するために電気を伝達するためだけに使用され、ブラシが動作するスリップ リングが滑らかであるためです。

オルタネーターは消耗したバッテリーを充電できません。充電しようとすると、過熱して充電できなくなる可能性があります。一方、放電したバッテリーを充電するには、発電機を使用することができます。

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