風力発電機

質問

風力発電機を作りたいのですが、通常の市販のモーターを利用して作れますか？また、モーターからどの様に、電気を流せば利用できるのでしょうか？モーターにプロペラをつけて、それを高速回転させるだけでは、無理なのでしょうか？

プロペラ付きモーター　⇒　例えば、電気を流すもの！
すみません、基本的な物がわからなくて、、、！＾＾；

よろしくお願いします！

回答No.8

GTAC

風力発電＋自作で検索すると、先人の例が数多くヒットします
まずは先人がどのように工夫して作ってきたか調べてみることから初めてはいかがでしょうか

家の省エネを目的とした本格的なものなら
http://www5d.biglobe.ne.jp/~daiq/sub2.htm

小学生向きの小さなものなら
http://homepage3.nifty.com/1060i/sakusaku/1_1.htm

完成品なら
http://www.northpower.co.jp/index_windturbine.htm

などなど、具体的な作り方、失敗談など見ていて楽しいです。

Ａｍａｚｏｎで検索すると、書物も結構あります。
三野　正洋著「自転車の発電機でマイクロ風力発電に挑戦」
松本文雄著「小型風車活用ガイド」

廃材利用では自動車のセルスタータとバッテリーの組み合わせが実用的でしょう。屋根の上にアマチュア無線で使うような屋根馬（テレビの支柱の足の大きなもの）を設置し、半径１ｍくらいのプロペラをつけて駆動すれば１０Ｗくらいは確保できるでしょう。このくらいの小規模なものでも台風や春一番ではもげてしまう可能性があるため、機械的な構造はよほどしっかりしないと危険です。もしやる場合は鉄工所や機械設計者、建築家など構造強度が計算できる人たちと相談してやることになるでしょう。

回答No.7

debukuro

種類によっては簡単に見分けがつきますが同じような形のもが多いので知らない人には難しいかもしれません。
本物を見て覚えることです。

直流モーターでもインバーター内臓で交流で回るものもあるのでなおさら見分けにくいです。

回答No.6

tetsumyi

No.2です。
先に書いたように風力発電に適したモータはありません。
大型の風力発電の様子をテレビで見たことがあると思いますが羽の回転数はモータの回転数と比較して非常に遅いです。
モータの回転数のような高速回転をさせようとすると１０m/s以上の強風が必要ですし、ものすごい風きり音がして羽は破壊するほどの力が掛かります。
ですから、回転数が遅くても充分な電圧が発生できる極数が多い発電機として身近にあるのは自転車ライト用のハブダイナモくらいです。

推定ですが自動車用の発電機（オルタネータ）で１００W程度の発電しようとすると直径５ｍ程度の羽で風速２０ｍ以上の風が吹き続けることが必要になるのではないでしょうか？
これに耐える羽はゼロ戦のプロペラのような設計になるでしょう。

効率の良い水力発電でもこの程度の規模になります。
http://www.shinko-elec.co.jp/litter/Defalt.htm

回答No.5

debukuro

直流モーター
永久磁石の界磁を持った直流専用の整流子形モーター
電源の極性を変えると反転する
模型やオモチャなどに使う小さいやつから電車などの大型まで

電磁石の界磁を持った硬直両用の整流子形モーター
掃除機などに使う強力高速回転モーター
反転させるのは界磁と電気子の接続を変えなければならない

同期モーター
回転数を決める信号に制御されて回転数を一定に保つ
回転数を正しく保つ必要があるところに使う
時計、ビデオやオーディオ、ハードディスクなど

誘導モーター
回転磁界中でかかご型回転子が回るモーター
洗濯機や扇風機、工場の大型モーターなど
構造が単純でほとんど故障しない。
軸受けの交換だけでほぼ永久的な寿命がある。

お礼

ありがとうございました！
勉強になりました！！
モーターの種類でもいろいろあるんですね！！

各モーターを外見でどの種類にあたるかを
把握するポイントはあるんでしょうか？

回答No.4

outerlimit

そのモータの仕様によります

永久磁石励磁の直流モータならば、電源端子（線）に豆電球を接続し、モータ軸を(手で）回せば、うまくすれば豆電球が点灯します
（モータの電圧・出力、回した速度等で異なります）

冷却ファンに電源の代わりに負荷を接続した場合、モータが直流モータならば発電します（誘導モータでは多分だめ）
直流モータ：電源端子・線に＋－の表示がある、モータにDC12V1A等のDC/直流表示がある

ただし、冷却ファンのファンのままではかなり強い風（10m/s以上）が無いとファンは廻っても判るくらいの発電は無理だと思います

簡単には　モータに豆電球を接続し　モータの軸を　手で強く回し　電球が点灯するかを試してください

どのくらいの明るさで点灯するかで、発電量の見当も付きます

実際に風車に取り付ける場合、強度・安全対策が重要です

お礼

毎度いつもご回答ありがとうございます！！
ためになることばかりです！！
しかも、初心者・基礎レベルでの回答に感謝します！
本当にわかりやすいです！！
＝＝＝＝＝
例えば、最高で風速どの位に対応する風力発電機（プロペラ強度、モーター発電機自体の能力）が現実的に可能なんでしょうか？
固定部分等の強度等は別として、プロペラ強度、モーター発電機自体の能力のみで考えた場合に！！
＝＝＝＝＝
模型用のモーター（マブチモーターやトミー販売での）で実験したんですが、豆電球がつきませんでした。
ちょっと実験に下記をしてみました！
1.5V×３（単三乾電池）　⇒　モーター　⇒　モーター軸とモーター軸を接続
⇒　モーター（別物）　⇒　±端子を　豆電球に接続

上記で実験してみましたが、豆電球が点灯しなかったです！

＝＝＝＝＝
発電に適したモーターはどんなものでしょうか？
サンプルがあれば教えてください！自作の方が性能がいいのでしょうか（製作技術があれば）？

回答No.3

outerlimit

モータは、そのまま発電機になります

直流モータ、交流同期モータは、電源供給端子に負荷を接続しモータを外部から回転させれば発電します（界磁用の電源を必要とする場合もありますが）

誘導モータの場合は、電源を供給し、その回転速度以上速度で外部から供給すれば発電します

電気的にはそれほど難しくはありませんが
機械加工がかなり難しいです
　風力をどのように回転力に変換するか（プロペラ関連)
　それをどのようにモータ（発電機）に固定するか
　プロペラ・発電機をどのように設置するか（風向に合わせる、風力に耐える機械強度を持たせる）
　風速が大きい場合の安全対策（風圧で壊れたり倒れたりする可能性台）

　設備の規模も重要です

余談ですが、発電した電力をどのように利用するかも重要です
　（発電即使用/バッテリに充電しておいて後で使用、電力会社へ売電するか）

風力発電で検索してください、有用な情報があります

お礼

早速のご回答ありがとうございます。
通常市販（模型様等）のモーターにプロペラをつけても可能ということでしょうか？

また、冷却用のファンなどのプロペラ・ファン付きモーターをそのまま発電利用も可能でしょうか？

また、実験してみたのですが、
上記の、冷却用ファン（もしくは、プロペラモーター）　⇒　そのまま、＋－から直接、
豆電球等へ接続してしまっていいのでしょうか？

まったくの初心者で申し訳ないですが、
よろしくお願いします！！

補足

電源供給端子に負荷を接続し、とはどういうことでしょうか？

回答No.2

tetsumyi

磁石を使ったモーターであれば回転させれば発電機になりますが高速回転させないと充分な電圧が出ません。
恐らく風速１０ｍ（台風並）以上が必要です。

私の場合は自転車の前輪の中心に付いている発電機（ハブダイナモ）を使って作りましたが出力２W程度で作業場の照明用のバッテリーに充電する目的です。
低速回転で効率が良い発電機はほとんどありませんから家庭用の風力発電機を開発、販売している所から購入した方が間違いありません。

風力発電は設置場所を充分に検討して風を邪魔する物が無い高い位置を選ぶ必要があります。
また、台風の時は取り外しが簡単にできるように工夫することも必要でしょう。

お礼

ご回答ありがとうございました！
かなり勉強になりました！

風速１０ｍを維持するのは可能ですが、
ハブダイナモとは、、、自転車のライト用の発電機のことでしょうか？
また、風力発電にしたときには、モーター自体は、どのくらいの風力に耐えれますか？

回答No.1

debukuro

プロペラ形でもお椀形でも何でもよろしい。
風車を直流用のモーターに取り付けて回せば発電できます。
ただし電圧が回転数に応じて変化するのでそのままでは実用になりません。

電圧は回転数に比例するので電圧計を繋げば電圧は風速を示します。

お礼

早速のご回答ありがとうございました！

直流用のモーターはどんなものがありますか？

直流モータ、交流同期モータ、誘導モータの違いは何ですか？
どんなものでしょうか？