原動機

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原動機(げんどうき、英語: prime mover)は、自然界に存在するさまざまなエネルギー機械的な仕事力学的エネルギー)に変換する機械・装置の総称。狭義にはタービンなどの仕事を発生する機械そのものを指すが、広義には蒸気原動機動力プラントなどのシステム全体を指すこともある。

原動機の損失[編集]

原動機の損失は、入力エネルギーと出力仕事の差として定義される。主な損失として、仕事として回収しなかった損失(排気損失)、冷却による損失(冷却損失)、空気による抵抗(風損)、摩擦や補機などによる損失(機械損失)がある。これらの損失がない理想的な運転状態を考えたとき、電動機の効率は100%であるが、熱機関にはカルノーの原理による原理的な上限が存在する[1]

原動機の分類[編集]

原動機には次のようなものがある。

原動機の特徴と主な用途
大分類 中分類 名称 エネルギー 速度 トルク 出力制御 速度制御 始動時間 効率 体積 質量 整備 その他 主な用途
流体機械 気体 風力原動機風車 風力 不適 不適 風力発電
空気モーター 空気エンジン 空気圧 中-高 容易 容易 容易 防爆 制御機器・圧縮空気自動車
液体 水力タービン 水力 容易 不適 煩雑 水力発電
水車 容易 不適 煩雑
油圧シリンダ 油圧モーター 油圧 容易 容易 煩雑 工作機械・制御機器・流体継手
熱機関 外燃機関 蒸気タービン 燃焼ガス 不適 不適 煩雑 燃料の選択の幅が広い。 汽力発電
蒸気機関 不良 煩雑 始動時のトルクが大きい。 蒸気機関車
スターリング機関 煩雑
内燃機関 火花点火機関 オットー機関 煩雑 自動車航空機
圧縮着火機関 ディーゼル機関 中-大 中-大 煩雑 貨物自動車船舶気動車
ガスタービン機関 不適 不適 中-大 中-大 煩雑 体積・質量あたり出力が大きい 航空機コンバインドサイクル発電
液体燃料ロケット 極めて煩雑 体積・質量あたり出力が大きい ロケット
固体燃料ロケット 不適 不適 中-大 中-大 容易 体積・質量あたり出力が大きい ロケットミサイル
電動機 整流子電動機 永久磁石界磁形整流子電動機 電力 容易 小型機器組み込み
電磁石界磁形整流子電動機 容易 簡単な回路で制御出来る 電車電気機関車
交流整流子電動機 容易 簡単な回路で制御出来る 掃除機
誘導電動機 三相誘導電動機 容易 ポンプ圧縮機
単相誘導電動機 容易 家電電動工具
同期電動機 電磁石同期電動機 容易 大型機器
永久磁石同期電動機 容易 電気自動車ハイブリッドカー

脚注[編集]

  1. ^ 松木英敏; 一ノ倉理 『電磁エネルギー変換工学』 朝倉書店、2010年、49頁。 

関連項目[編集]