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大型発電機にはなぜ「励磁電流」が欠かせなくなるのか？その秘密をご存知ですか？
今日の電力システムでは、大型発電機が重要な役割を果たしています。発電所であっても、その他の電力供給施設であっても、これらの発電機の動作は「磁化電流」と呼ばれる重要な要素に依存しています。励磁電流の確立は発電機の通常の動作にとって重要ですが、なぜそうなるのでしょうか?この記事では、磁化電流の重要性とその背後にある技術原理について詳しく説明します。
励起は、電流を通じて磁場を生成するプロセスです。このプロセスは、発電機の通常の動作の基礎です。
励起の基本原理
磁化電流は、発電機内に磁場を生成するために使用される電流です。ほとんどの大型発電機では、これは通常、電界コイルによって実現されます。これらの電場コイルは、回転可能な磁場を生成するために電流が流れる必要があります。これらのコイルに電流が流れないと、発電機はエネルギーを効率的に変換できず、電力システム全体の安定性に影響を与えます。
励起電流のない発電機はほぼゼロの電圧を生成するため、発電プロセスを開始することができません。
自励励起と外部励起
大型または古い発電機では、励磁電流を生成するために別の励磁装置が使用されることがよくあります。この装置は通常、主発電機に必要な励起電流を供給するように設計された小型の永久磁石またはバッテリー駆動の発電機です。ただし、最新の発電機の多くは自励原理に基づいて動作します。これは、コンポーネントが自身の出力の一部を使用して界磁コイルに継続的に電力を供給できることを意味します。
自励式モーターは、フィードバック プロセスを通じて徐々に強力な電場を構築し、最終的に必要な電圧を生成します。
立ち上げプロセスにおける主な課題
自励式モーターの場合、外部負荷なしで始動する必要があります。外部負荷が接続されている場合、発電機のエネルギーは急速に消費され、出力を徐々に増加させるのに十分な電圧を生成できなくなります。さらに、起動時の問題を回避するために、多くのデバイスは、十分な残留磁気がない場合でも電流を注入できるようにする「フラッシュ フィールド」機能を備えて設計されています。
フラッシュフィールドは、励起を達成するために電流を短時間注入する方法であり、多くの小型発電機でも起動時に必要となる場合があります。
ブラシレス励磁技術の台頭
技術の進歩により、ブラシレス励磁技術が徐々にカーボン ブラシ励磁に取って代わり、定期メンテナンスの必要性が減り、カーボン ブラシに関連する火災の危険性が減少しました。この技術は主に回転ダイオード整流器の設計に基づいており、誘導された交流電圧から効果的にエネルギーを回収して発電機の界磁巻線に電流を供給できます。
ブラシレス励起技術には、急速に低下する磁場に関していくつかの制限がありますが、新しいソリューションの出現により状況は改善されました。
結論
要約すると、大型発電機の動作は励磁電流と切り離すことができません。励磁電流は発電の基礎であるだけでなく、電源システム全体の安定性の鍵でもあります。これらの動作原理を理解することは、これらのテクノロジーをより深く理解し、適用して、増大する電力需要の中でもシステムが効率的かつ安定して動作できるようにするのに役立ちます。科学と技術の絶え間ない革新により、励起技術は将来どのように発展するのでしょうか?
