単相発電機と三相発電機

私たちの日常生活における発電機の応用は、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、単相発電機と三相発電機についてよく話します。

単相発電機:

単相発電機では、固定子に複数の巻線が直列に接続され、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くなります。
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りに均等に分散されます。任意の時点で、固定子巻線に対する各回転子極の位置は、他の回転子極と同じです。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、互いに同位相です。

固定子巻線の直列接続
さらに、巻線が直列に接続されているため、各巻線で発生した電圧が加算され、最終的な発電機出力電圧が生成されます。この電圧は、個々の固定子巻線にかかる電圧の 4 倍になります。

単相発電機の共通電圧

• ? 120

• ? 240

• ? 120/240

三相発電機:

三相発電機では、3 つの単相巻線が間隔をあけて配置されているため、各固定子巻線に誘導される電圧間に 120° の位相差が生じます。3 つの相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 つのリード線が接続されて中性線を形成します。各巻線のもう一方の端 (エンド エンド) は、ライン ターミナルに接続されます。これにより、各巻線にかかる個々の電圧よりも高いライン電圧が生成されます。

三角形構成
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。電力会社や商用発電機は、3 相電力を生成します。

三相発電機の共通電圧

• ? 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）

ご使用の環境に最適な発電機の種類を決定する際、主な考慮事項の 1 つは、正しい電気構成を確実に得ることです。電気構成には通常、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。

小さな単相負荷の場合、単相発電機は通常 8kW を超えません。これらは通常、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すると、定格出力電力の約 20 ～ 30% kW が得られる場合があります。三相から単相に切り替えることもできますが、その場合、kW 出力定格は約 40% 低下します。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。