直流発電機の構造と原理




直流発電機と直流モーターは基本的に同じ構造をしています。

例えば、電池式の直流モーターは電池を接続すれば軸が回転します。

次に、直流モーターの端子にテスターのレンジを500uA(マイクロアンペア)の直流電流計にして、直流モーターに接続して軸を回転させれば、電流が流れることが分かります。

つまり、発電機になるということです。

直流発電機の構造

次の図は、直流発電機の構造を簡単な図にしたものです。

•磁界中にコイルを配置して、回転するようにしてあります。
•コイルの端には、整流子という部品があります。
•整流子と接触するように、ブラシという部品が配置されています。
•整流子とブラシの作用により、同じ方向の電流を取り出すようになっています。

この時発生する起電力は、直流(脈流)になります。

コイルに発生する起電力の方向は、「フレミングの右手の法則」によります。

フレミング左手の法則と右手の法則

2018.06.11

直流発電機の原理

コイルの位置による整流子とブラシの働きを説明します。

●コイルが「位置a」の時
「コイル辺AB」に流れる電流の波形をグラフにします。

直流発電機のコイルと磁界が図のような「位置a」の時は、起電力が発生しないので直流発電機のコイルに電流は流れません。

●コイルが「位置b」の時
直流発電機のコイルが左に回転し始めると、徐々に起電力が発生して直流発電機のコイルに、電流が流れます。

整流子とブラシの働きにより、図の方向の電流が流れます。直流発電機のコイルが「位置b」に来た時に起電力が最大になります。

●コイルが「位置c」の時
直流発電機のコイルが「位置b」からさらに左に回転していくと、起電力が小さくなって行きやがて直流発電機のコイルが「位置c」に来ると起電力はゼロになります

●コイルが「位置d」の時
直流発電機のコイルがさらに左に回転し始めると、再び起電力が発生して直流発電機のコイルに電流が流れます。

直流発電機のコイルが「位置d」に来た時の起電力が波形図のように最大になります

●コイルが「位置a」の時
直流発電機のコイルが位置dからさらに左に回転していくと、起電力が小さくなって行き再び、直流発電機のコイルが位置aに来ると起電力はゼロになります。

直流発電機のコイルは回転を繰り返すので、図のような電流が発生し続けることになります。

直流発電機の構造と原理 の説明を終わります。




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