誘導発電機とは何ですか？

非同期発電機とも呼ばれる誘導発電機は、交流発電機の一種です。 発電機のローターは回転磁場内に配置され、ローターは外部の機械的エネルギー源によって回転し、磁場よりも速く回転します。 回転軸が磁場を前方に引きずり始め、発電機のコイルに電気が流れます。 誘導発電機は、他の形式の発電機よりも複雑でなく、頑丈であり、ローターの速度が変化しても効果的に発電を続けることができます。 誘導発電機は、回転磁場を生成して動作を開始するために外部から電力を供給する必要がありますが、機械的エネルギーの供給源があれば、発電を開始すると自力で稼働し続けることができます。

誘導発電機は、風力を使用して発電機のローターを動かす機械的エネルギーを提供する風力タービンで一般的に使用されています。 さまざまな速度で機能する発電機の能力により、タービンはさまざまな風の状態で動作し続けることができます。 マイクロ水力発電機と呼ばれることもある小さな水力発電源も誘導発電機を使用しています。 これらの発電機には誘導発電機コントローラと呼ばれる装置が装備されており、誘導発電機の損傷を防ぎ、水の流れが変化しても機能し続けることができます。 設計がシンプルなため、洗濯機のモーターなど、すぐに入手できる部品を使用して、家庭用電化製品に電力を供給できる非常に小さな誘導発電機を構築できます。

風力タービンは、しばしば二重給電誘導発電機と呼ばれる設計を使用します。この設計では、ローター巻線は、必要に応じて発電機との間で無効電力をインポートまたはエクスポートできる電子コンバーターに接続されます。 これにより、風速が変化しても、発電機は電力網と同期したままになります。 また、風力タービンの稼働を継続し、低電圧ライドスルーと呼ばれる機能であるグリッドの電圧低下が発生しても、グリッドに電力を供給し続けることで、電力システム全体をより安定させます。

誘導発電機は、ローターと磁場が同じ速度で回転する同期発電機とは区別されます。 同期発電機は誘導発電機よりも効率的に発電できますが、一定の速度で電力を供給する必要があります。 誘導発電機の基本原理を逆に適用して誘導モーターを作成することができます。誘導モーターでは、電気を機械エネルギーに変換するために、ローターが磁場よりもゆっくりと回転します。