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| − | {{参照方法|date=2014年2月}}
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| − | [[ファイル:Gorskii 04414u.jpg|thumb|220px|20世紀初頭に[[ハンガリー]]の[[ブダペスト]]で製造され、[[水力発電所]]で利用されているオルタネーター]]
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| − | '''オルタネーター'''（{{lang-en|alternator}}）は[[交流]]（alternating current）の電気を生成する[[発電機]]である。[[自動車]]や[[オートバイ]]、小型[[航空機]]などに搭載されているものは、[[ダイオード]]などを使った[[整流器]]で[[直流]]へと整流される場合も多く、これらの分野では[[整流器]]を含めてオルタネーターと呼ばれる。オートバイの分野では、整流器を含めずにジェネレーター（{{lang-en-short|generator}}）とも呼ばれる。
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| − | == 概要 ==
| + | '''オルタネーター'''（{{lang-en|alternator}}） |
| − | オルタネーターの基本原理はコイルを[[電機子]]とし、[[磁石|永久磁石]]を[[界磁]]とする[[永久磁石同期発電機]]である。コイルと永久磁石を近づけたり遠ざけたりすることでコイルの中を通る[[磁束密度]]を変化させ、[[電磁誘導]]によりコイルに発生する電流を[[三相交流]]として取り出す。多くの場合、永久磁石かコイルの一方を回転させ、もう一方を固定するが、回転する側を[[回転子]]（{{lang-en-short|roter}}）、固定される側を[[固定子]]（{{lang-en-short|stater}}）と呼ぶ。永久磁石とコイルの相対的な位置関係を直線的に往復させるものもあり、{{仮リンク|リニアオルタネーター|en|linear alternator}}（{{lang-en-short|linear alternator}}）と呼ばれる。
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| − | == 自動車等 ==
| + | #転送 [[交流発電機]] |
| − | [[ファイル:Automotive alternator.jpg|thumb|自動車等オルタネーターの内部構造図]]
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| − | 自動車などに搭載されるオルタネーターは[[原動機|エンジン]]の回転を動力源として利用し、電装部品の[[電源]]を発電する。出力軸の回転を直接オルタネーターの回転とする場合や、[[ベルト_(機械)|ベルト]]と[[滑車|プーリー]]を介して伝達される場合がある。発電した交流電力は直流に変換されてバッテリー（[[二次電池|蓄電池]]）や[[コンデンサ]]に蓄えられる。オートバイでは1950年代半ばにイギリス製の車種に初めて搭載された<ref>{{cite web|url=http://www.vehicle-electrical-rewinds.co.uk/how-alternators-work.html|title=How Alternators Work|publisher=Armoto Motor Units Ltd.|accessdate=2014-02-20}}</ref>。自動車では、古くは[[整流子発電機|直流整流子発電機]]（[[ダイナモ]]）が用いられてきたが、[[1960年代]]からオルタネーターへと置き換えが進んだ<ref>{{cite web|url=http://www.srmclassicbikes.com/electrical-department/alternators|title=Alternators | SRM Engineering|publisher=SRM Engineering Ltd.|accessdate=2014-02-20}}</ref>。直流整流子発電機と比較すると、オルタネーターは構造が簡単なため高速回転が可能で、アイドリング中も発電できることから採用されるようになった<ref>{{Cite book|和書|publisher=三栄書房|year=2003|title=大車林－自動車情報辞典|editor=飯田一・編|isbn=4879046787}}</ref>。
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| − | オルタネーターで発電された交流電流は[[整流器]]（レクチファイア、{{lang-en-short|rectifire}}）によって直流電流に変換される。[[ダイオード]]を用いた半導体整流器が利用される。また、オルタネーターは回転速度が高くなるほど高い電圧を発生するため、電圧レギュレータ（{{lang-en-short|voltage regulator}}）によって一定に保たれる。古くは[[リレー]]と[[抵抗器]]を用いて段階制御していたが、近年は[[集積回路]]（IC）で電圧を制御している。整流器とICを利用した電圧レギュレータは冷却フィンが備えられたアルミ[[ダイカスト]]のケースに納められ、オルタネーターのケースに固定されている場合が多い。
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| − | オルタネーターは発電機の特性上、負荷が多かった（より高出力の電力を得ようとしてプーリー比を変えたり回転子の電力を上げ磁力を増すと発電時の抵抗が増す）が、固定子の改良により負荷が軽減されたものが社外品として発売されている。
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| − | 旧来の自動車ではオルタネーターが常時発電していたため、[[鉛蓄電池|バッテリー（鉛蓄電池）]]が満充電となった後も、バッテリーの[[電極]]で生じる水の[[電気分解]]で電力を消費させていた。一方近年の自動車では燃費向上を目的として、バッテリー電圧を監視し、必要電圧を下回らない範囲でオルタネーターの発電量を抑えたり発電を停止させたりする制御を行う車種もある。これはオルタネーターの負荷を減速時に引き上げ、代わりに加速・定常時に引き下げることで、エンジン出力ではなく車両の持つ[[運動エネルギー]]を電力に換えるもので、[[回生ブレーキ]]に近い仕組みである。回生ブレーキによる電力をより効率的に充電するために、従来のバッテリーとは別に[[リチウムイオン二次電池|リチウムイオン電池]]（[[スズキ (企業)|スズキ]] エネチャージ）を追加したり、[[電気二重層コンデンサ|キャパシタ]]（[[マツダ]] [[i-ELOOP]]）を追加して可変電圧式のオルタネーターを採用する例もある。
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| − | オルタネーターは電圧を与えることでモーター（永久磁石同期発電機であれば[[永久磁石同期電動機]]）として駆動させることができるため、ISG(Integrated Starter Generator）やBSG（Belt Starter Generator）、[[ベルト・オルタネーター・スターター|BAS (Belted Alternator Starter) ]]等の名称で自動車においては発電機兼用の[[セルモーター|スターター]]として利用されたり、[[マイルドハイブリッド]]と呼ばれる方式を採用する車種ではエンジンをアシストするハイブリッドモーターとして利用される場合もある。ハイブリッドモーターとして採用する場合において一定以上の出力を必要とする場合では12[[ボルト (単位)|V]]ではなく、36Vや48Vなどで発電/駆動しバッテリー充電や電装品へは[[インバータ#電力変換系のインバータ回路|DC-DCコンバーター]]を介して12Vで供給される場合もあるが、一定以下の出力であればコスト等を勘案しコンバーターを介さず12Vでシステムを完結させる場合もある<ref>日産のS-HYBRIDやスズキのSエネチャージ、マイルドハイブリッドなど</ref>。
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| − | オルタネーターは自動車では一般的に搭載される装置であるが、[[ハイブリッドカー]]では搭載されない例も多い。ハイブリッドモーターによって発電を行い、高電圧大容量の駆動バッテリーへ蓄電し、DC-DCコンバーターを介して電装品や12Vの通常バッテリーに電力供給している。
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| − | == 脚注 ==
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| − | {{脚注ヘルプ}}
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| − | {{Reflist}}
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| − | == 参考文献 ==
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| − | * {{Cite book|和書|publisher=[[電気学会]]|title=電気工学ハンドブック |editor=電気学会・編|edition=第2版}}
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| − | == 関連項目 ==
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| − | {{Commonscat|Alternators}}
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| − | {{Portal|交通}}
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| − | * [[ダイナモ]]
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| − | * [[セルモーター]]
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| − | {{Car-stub}}
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| − | {{自動車部品}}
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| − | {{自動車}}
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| − | {{オートバイ部品と関連技術}}
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| − | {{電動機}}
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| | {{デフォルトソート:おるたねえたあ}} | | {{デフォルトソート:おるたねえたあ}} |