石炭火力発電所はどのようにして交流を生み出すのでしょうか?

石炭火力発電所は交流 (AC) を直接生成しません。代わりに、高電圧の直流 (DC) 電気を生成し、同期発電機と呼ばれる装置を使用して AC に変換します。プロセスを段階的に説明します。

1.石炭の燃焼:

- 発電所はボイラーで石炭を燃やすことで始まります。燃焼熱によりボイラー内の水が高圧蒸気に変わります。

2.蒸気タービン:

- 高圧蒸気は蒸気タービンに送られます。蒸気がタービンブレードを通過すると、タービンブレードが急速に回転します。

3. DC ジェネレーター:

- 回転するタービンシャフトは直流発電機のローターに接続されています。ローターが発電機内で回転すると、ステーター巻線に DC 電流が誘導されます。

4.電圧調整:

- 発電機からの DC 出力の電圧は通常非常に高いため、効率的に伝送する前に調整する必要があります。これは一連の変圧器を使用して行われます。

5.同期発電機 (オルタネーター):

- 安定化された DC 電力が同期発電機に供給されます。この装置は、複数のワイヤコイルを備えた固定ステーターと、強力な電磁石を備えた回転ローターで構成されています。

- ローター上の電磁石がステーター内で回転すると、回転磁界が発生します。この回転磁界により固定子巻線に交流起電力 (EMF) が誘導され、交流電流が発生します。

6.送信:

- 同期発電機によって生成された交流電力は、電力線を通じて家庭、産業、企業に送られます。

石炭火力発電所は最初は DC 電力を生成しますが、効率的な送電と配電のためには AC への変換が必要であることに注意することが重要です。 AC は、非常に高い電圧まで昇圧でき、電力損失を低減できるため、長距離伝送に適しています。