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電動発電機(でんどうはつでんき、MG、Motor Generator)という言葉は、下記に示す2つの異なる機械を指す意味で使われる。

#(電動の発電機)

#(電動機にも発電機にもなるもの)

この項目ではそれぞれについて述べる。

なお、電動発電機は発電電動機(はつでんでんどうき)ともいう。

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◆ 電動機と発電機とを直結した電動発電機

電動機と発電機とを同軸で直結した電動発電機は、電力の変換を目的とする電力機器である。

交流の周波数変換もしくは直流-交流の変換を行う。1960年代までに製造された電車の補助電源装置では直流の電圧変換(1500V→100Vなど)を行なうものもあった。

変換元の電力を電動機に入力し、その回転運動を同軸上の発電機に伝達、発電し電気エネルギーに戻す。交流電力の周波数変換では交流電動機と交流発電機とで構成する。また、直流から交流を得るときは直流電動機と交流発電機とで、直流の電圧変換では直流電動機と直流発電機とで構成する。

変圧器が電圧の変換しかできないのに対し、電動発電機では機構上、電力で発電機を作動させて発電する形となるため、電動機と発電機の組み合わせ方によって電圧変換・周波数変換・直流-交流変換など様々な電力変換に対応できる点が特徴であり、構造も単純であるため古くから用いられてきた。

しかし電動発電機を利用した電力変換は効率が悪いため、半導体素子の進歩により、静止型周波数変換装置やシリコン整流器、インバータなど、用途にあわせた新しい電力変換方式が普及し、電動発電機はそれらに置き換えられている。

1980年代以前に製造された古い電車では、制御装置を駆動する電源や冷房装置や室内灯などのサービス電源装置として広く使用されており、現役の装置も少なくない。

◇ 関連項目

※以下は電動発電機の代替となる機器。

・ インバータ

  ・ 静止形インバータ(SIV)

・ 整流器

・ 回転変流機

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◆ 電動機と発電機とが可逆な電動発電機

電動発電機とは、電動機と発電機とが可逆であり兼用されるものを指す場合もある。

以下にその一例を示す。

; 無停電電源装置

: 電動発電機に、フライホイール(はずみ車)とエンジン(ディーゼルエンジンが一般的)を組み合わせ無停電電源装置として用いたもの。平常時はエンジンを切り離し、電動発電機に電力を入力しフライホイールを回転させておく。普段はエンジンは切り離されているが停電時、接続されフライホイールの慣性でエンジンを始動する。始動後はエンジンの動力で発電機を回し発電する。

; 揚水発電

: 水力発電所の一種である揚水発電所では、電動発電機に発電用水車とポンプ、もしくは発電用水車とポンプとが可逆なポンプ水車が直結されている。発電機として発電を行う一方、回転方向を逆に設定した上で電力を入力し電動機として揚水を行う。揚水発電所において電動発電機は、発電機としての運転が主体とされており、専ら発電電動機と呼ばれる。

; セルダイナモ

: 小型の内燃機関において、始動時にはセルモーターとして動作し、始動後はダイナモとして動作する部品。かつては小排気量の自動車やオートバイに使用されたが、発電機が直流のダイナモから、より発電能力が高い交流のオルタネーターに取って替わられ、廃れた。現代の自動車やオートバイはセルモーター(スターターモーター)とオルタネーターを個別に装備している。

◇ 関連項目

・ 発電ブレーキ

・ 回生ブレーキ

・ 電気自動車

・ ハイブリッドカー

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