電験三種「電力」2012年 問2 についての質問です。 問題に以下の記述があります。 『タービン発電機は、水…

Question

電験三種「電力」2012年 問2 についての質問です。

問題に以下の記述があります。

『タービン発電機は、水車発電機と同出力を得るためには軸方向に長くすることが必要となる。』軸方向に長くすると出力が大きくなるという意味だと思うのですが、
なぜ、軸方向に長くすると出力が大きくなるのでしょうか?

よろしくお願いします。

Answer 1

水車発電機はダムからの水を水車に流すため水が流れる速度で水車が回転するので速度が遅いです。このため発電機の極数を多くして周波数50/60Hzを作ります。（周波数f=N*P/120、N：回転数、P極数）極数を大きくすると発電機の径が構造上大きくなります。
タービン発電機は蒸気でタービンを回し高速ですので極数を小さく（2または4）にします。高速ですので径は小さくする必要がありますし極数も小さいので構造上も小さく出来ます。

Answer 2

質問：なぜ、軸方向に長くすると出力が大きくなるのでしょうか?
回答：電圧が高くなるからです。

おまけ
v=Ldφ/dt・・・固定子コイルを貫くφが大きくなります
下記(第3図)を参照ください。(直流発電機回転電機子型の説明ですが、交流発電機回転界磁型の場合も原理は同一です)
https://jeea.or.jp/course/contents/12125/