屋外の作業現場やイベント会場などでなくてはならないものが、発電機です。大きな工具や機器を動かすのに使う大型の発電機や、精密機器を繋ぐための発電機はもちろん、個人がキャンプなどのレジャーで使うものや手動で懐中電灯を点灯させるものも発電機です。広く使用される発電機は、どのような仕組みで発電するのでしょうか。発電機の種類によって発電の仕組みは異なります。そこで、発電機の種類ごとの発電の仕組みを解説していきます。
1.そもそも「発電機」とは？どのような仕組みで発電する？
まずは、発電機とはどのようなものなのか、どのような仕組みで発電するのかを解説します。
1-1.発電機とは？
発電機とは、電気を発生させる装置のことです。主にコンセントが無い屋外で使用されます。作業現場で使用されるほか、一般家庭でもレジャーなどで使われます。
1-2.発電する仕組み
発電機は燃料を使用してエンジンを稼働させ、発電機内の磁石またはコイルを回転させることで電気を発生させます。
2.「直流発電機」とは？
まずは発電機の仕組みの１つである、直流発電機の仕組みと用途を紹介していきます。
2-1.直流発電機の仕組み
最も単純な仕組みで発電するのが直流発電機です。2つの磁石の間にコイルを設置して回転させると、コイルが帯電します。そしてコイルの回転力を直流の電気エネルギーに変換するのが直流発電機の発電の仕組みです。
2-2.直流発電機の用途
直流電力は、電化製品にそのまま使うことはできません。そのため、手回しすることで発電する懐中電灯やラジオなどの防災グッズで主に使われています。単純な仕組みのため大きさもコンパクトなので、防災グッズにぴったりです。
3.「交流発電機（スタンダード発電機）」とは？
次に、スタンダード発電機とも呼ばれる、交流発電機の仕組みや用途を紹介していきます。
3-1.交流発電機（スタンダード発電機）の仕組み
交流発電機は、コイルが回転する直流発電機とは逆に、固定されたコイル間で磁石を回転させることで発電させる仕組みの発電機です。
3-2.交流発電機（スタンダード発電機）の用途
交流発電機もシンプルな作りでコンパクトなので、工作機器や電動工具を繋ぐのに適しています。
4.「インバータ発電機」とは？
インバータ発電機は、凡庸性が高く今最も広く使われている発電機だと言われています。どのような仕組みの発電機なのでしょうか。また、どのようなシーンで使われているのでしょうか。
4-1.インバータ発電機の仕組み
「インバータ」とは、直流の電力を交流に変換するための装置のことです。発電機で使われる電力の波形は、コンセントの波形と比べていびつで安定しません。そんな発電機にインバータを搭載することで電力を安定させているのが、インバータ発電機の仕組みです。
4-2.インバータ発電機の用途
インバータ発電機の電力は非常に安定するため、他の発電機に繋ぐことができない精密機器も繋ぐことが可能です。そのため、屋外でパソコンやマイコンなど精密機器を繋ぐのに使われまます。ただし直流電力を交流電力に変換するための電力を多く使うので、燃費は悪いのが難点です。
5.「サイクロンコンバータ発電機」とは？
「サイクロンコンバータ」を搭載した発電機は、どのような仕組みで、どのような用途がある発電機なのでしょうか。
5-1.サイクロンコンバータ発電機の仕組み
サイクロンコンバータとは、交流の出力を別の周波数に変える装置です。そんなサイクロンコンバータを搭載している発電機が、サイクロンコンバータ発電機です。日本は、東日本が50Hz、西日本が60Hzと周波数が国内で異なる珍しい国です。サイクロンコンバータ発電機なら、50Hz・60Hzどちらにも切り替えが可能で、使用する地域を問いません。
5-2.サイクロンコンバータ発電機の用途
サイクロンコンバータ発電機の電力は、スタンダード発電機よりは安定するもののインバータ発電機に比べたら安定性は劣ります。精密機器には給電せず、スタンダード発電機より安定した電力が必要な際に使われます。
6.「三相交流発電機」とは？
工業用に多用されている三相交流発電機について、発電の仕組みや用途を解説していきます。
6-1.三相交流発電機の仕組み
コイルを3つに増やしているのが三相交流発電機です。120度ずつずらして設置したコイルの中心で磁石が回転することで、3系統の電力が取り出せます。
6-2.三相交流発電機の用途
効率よく電力を発生できて送電線も3本でよいので、大規模な発電が必要なシーンでは多くの場合三相交流発電機が使用されています。
7.まとめ
発電機は、屋外で電力を使用するのになくてはならないものです。作業現場で行う大型のものや、精密機器を繋げるもの、防災グッズにも使える小型のものなどさまざまな発電機があり、発電の仕組みもさまざまです。
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