電動発電機

電動発電機の概要

電動発電機は、電動機と発電機とを組み合わせた機器で、電力変換の効率的な手段として広く利用されています。これには、直接接続されるものから、電動機と発電機の役割を兼ねる可逆な構造のものまで多様な形式があります。ここでは、電動発電機の主な種類とその特徴について詳しく見ていきます。

1. 直結型電動発電機

直結型電動発電機は、電動機と発電機が同軸で結びついている設計になっています。このタイプの主な機能は、電力を変換することであり、特に交流と直流の変換や、交流の周波数変換、直流の電圧昇圧・降圧を行うことができます。この機器は、特に半導体技術が未熟だった頃に人気があり、今でも変電所や工場、鉄道などで使われています。

変換元の電力は電動機に供給され、その回転によって発電機が作動し、電気エネルギーを生成します。交流電力においては、交流電動機と交流発電機で構成され、直流から交流に変換する際には直流電動機と交流発電機を組み合わせます。

2. ブラシレスMG

従来の電動発電機は、ブラシと整流子を利用した設計でしたが、1980年代以降この構造が大きく革新されました。ブラシレスMG、またはBLMGと呼ばれるこの新しい発電機は、メンテナンスの手間を大幅に軽減しました。東洋電機製造により開発されたこのタイプの電動発電機は、サイリスタインバータを用いて直流を三相交流に変換します。しかし、回転部分での摩耗は避けられず、完全なメンテナンスフリーには至っていません。

3. 可逆型電動発電機

電動発電機の中には、電動機と発電機を兼用する可逆な機器もあります。無停電電源装置（UPS）などがその典型です。この装置では、平常時はエンジンから電力を得てフライホイールを回転させ、停電時にはエンジンが始動して発電を行います。揚水[[発電]]所においても、同様にポンプと発電機を組み合わせ、発電と揚水の両方を行うことができます。

このように、電動発電機はさまざまな形態と機能で存在し、特に古い電気機関車では重要な役割を果たしています。さらに、ハイブリッドカーや電気自動車における電動発電機もありますが、これらはバッテリーとの連携により発電と運行を効率化しています。

4. 結論

電動発電機は、単に電力を生成するだけでなく、電力の変換や制御においても重要な役割を担っています。技術の進歩により新しい代替手段が登場していますが、電動発電機は依然として魅力的な選択肢であり続けるでしょう。将来的には、より少ないメンテナンスで高効率な電力変換が可能な装置が開発されることが期待されます。

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