単相発電機と三相発電機の比較

私たちの日常生活における発電機の用途は、他の機械よりもはるかに一般的です。発電機を購入するとき、よく単相発電機と三相発電機について話します。

単相発電機:

単相発電機では、固定子に直列に接続された複数の巻線があり、出力電圧が生成される単一の回路を形成します。

同じ位相のすべての固定子巻線の電圧は等しい。
たとえば、4 極発電機では、回転子の 4 つの極が固定子フレームの周囲に均等に分散されます。どの時点においても、固定子巻線に対する各回転子磁極の位置は、他の回転子磁極と同じです。したがって、すべての固定子巻線に誘導される電圧は毎回同じ値と振幅を持ち、互いに同位相になります。

固定子巻線の直列接続
さらに、巻線は直列に接続されているため、各巻線で生成された電圧が加算されて、最終的な発電機出力電圧が生成されます。この電圧は、個々の固定子巻線の両端間の電圧の 4 倍になります。

単相発電機のコモン電圧

• ? 120

• ? 240

• ? 120/240

三相発電機:

三相発電機では、各固定子巻線に誘導される電圧間に 120°の位相差が生じるように、3 つの単相巻線が間隔をあけて配置されます。 3 つのフェーズは互いに独立しています。

スターまたは Y 構成
スターまたは Y 接続では、各巻線の 1 本のリードが接続されて中性線を形成します。各巻線の他端は終端と呼ばれ、線路端子に接続されます。これにより、各巻線の両端の個別の電圧よりも高い線間電圧が生成されます。

トライアングル構成
デルタ構成では、1 つの相の開始点が隣接する相の終了点に接続されます。これにより、相電圧に等しい線間電圧が生成されます。電力会社と商用発電機は三相電力を生成します。

三相発電機のコモン電圧

• ? 208

• ? 120/208

• ? 240

• ? 480 (産業用発電機の最も一般的な電圧)

• ? 277/480

• ? 600 (主にカナダで使用)

どのタイプの発電機が環境に最適かを決定する際の主な関心事の 1 つは、正しい電気構成が得られるかどうかを確認することです。通常、電気構成には、アプリケーションに最適な位相、電圧、キロワット、ヘルツが含まれます。

単相負荷が小さい場合、単相発電機は通常 8kW を超えません。通常、住宅環境で使用されます。三相発電機は主に大規模な産業用発電に使用されます。これらの発電機は、単相および三相電力を供給して、より高馬力の産業用機器を稼働させることができます。これらは通常、ビジネス環境で使用されます。

単相電力を三相電力に変換でき、場合によっては定格出力の約 20 ～ 30% kW を得ることができます。また、三相から単相に切り替えることもできます。これにより、kW 出力定格が約 40% 減少します。たとえば、100 kW の三相発電機は、単相に変換すると約 60 kW に低下します。