ディーゼル発電機の負荷特性

これは同期発電機が負荷に直接接続されているため、実際には同期発電機の負荷特性です。同期発電機の動作原理は既に説明されています。回転子巻線に回転整流器から供給される直流電流が流れると、回転子巻線と固定子巻線との間の空隙に磁場が生成されます。この磁場は回転子磁場または主磁場と呼ばれます。次に、負荷がかかった固定子または電機子巻線も、負荷電流の流れによりこの空隙に磁場を生成します。この磁場は固定子磁場または電機子磁場と呼ばれます。空隙内のこれらの2つの磁場は自然に相互作用して合成磁場を形成します。同期発電機の出力電圧と電流は、この磁場によって決まります。

合成磁場が変化する主な原因は、負荷の性質の違いによって電機子磁場が変化することです。これは電機子反作用と呼ばれます。発電機の電機子巻線（本質的には鉄心インダクタ）が純抵抗負荷のみに接続されている場合、巻線の電位は電流と同位相であり、電機子磁場は回転子磁場と重なり合い、結果として生じる磁場は変化しません。発電機が負荷を負荷して運転しているときのみ、固定子磁束は飽和状態になり、電機子磁場の一部を吸収する必要があり、合成磁場はわずかに減少します。負荷電流が大きいほど、減少幅は大きくなります。

電機子巻線が純粋な誘導負荷にのみ接続されている場合、電機子電流は電位より90°位相遅れとなります。この電流によって発生する電機子磁界は回転子磁界を打ち消し、結果として生じる磁界は弱まり歪みが生じます。その結果、発電機の出力電圧が低下します。

電機子巻線に純粋な容量性負荷のみが接続されている場合、容量の性質により、電機子巻線を流れる電流は電位より90°位相が進みます。この電流によって形成される電機子磁界は回転子磁界を強め、合成磁界を強めることで発電機の出力電圧を増加させることができます。

上記の分析から、3つの異なる負荷が異なる電機子反作用を生じ、同期発電機の出力電圧が変化することがわかります。これらの法則を理解することで、ディーゼル発電機セットの負荷をより適切に構成し、ユニットの潜在能力を最大限に発揮させ、優れた電力を供給できるようになります。

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