후지세라틱(카나가와현 아츠기市 사장 河村英男)은 영구자석과 공기제어 방식에 의해 출력전압이 일정하고, 90%의 발전효과를 내는 자동차용 발전기 개발에 성공하여 사업화에 박차를 가하고 있다.
지금까지의 란델형 발전기 효율을 비약적으로 높였다. 발전기의 자로(磁路) 중간에 공기를 증감하는 기구를 설치하여 회전변동, 부가변동에 따라 공간을 가감하여 차력을 조절해서 매우 어려웠던 출력전압을 일정하게 만드는데 성공하였다.
3.5kW·5kW의 2종류가 있어 하이브릿 자동차와 전기를 다량으로 사용하는 트럭과 풍력발전 등에도 사용할 수 있다. 자동차용 발전기는 엔진회전수가 계속 변동하는 가운데 출력전압을 일정하게 해야만 하는데, 현재는 전자석으로 전류를 증감시켜 일정하게 만드는 란델식이 사용되고 있다. 그러나 발전효율은 55%로 낮다.
제너럴 모터스 델파이에서는 영구 자석식 발전을 개발하여 효율은 70%로 높아졌지만 전압을 일정하게 하기 위한 고가의 파워트랜지스터를 사용하여 장치전체의 비용이 3배 이상 높아져 실용화 되지 못하였다.
이번에 후지세라틱이 개발한 자석제어방식은 철네오지 자석을 이용한 영구자석을 사용하여 출력전압을 일정하게 하는 고효율과 컴팩트화를 실현하였다. 공기가 철의 2000배의 자로저항이 있는 것을 이용하여 발전기를 구성하는 스테터와 자속제어농(磁束制御籠)간의 빈공간 설계, 공간자장에 의한 영구자석의 자력증감을 조절하였다.
영구자석은 회전에 의해 전압이 상승하여 동일회전수일지라도 부하감소에 의해 전압이 떨어지는 결점이 있지만, 고속회로에서는 공간을 넓혀 전압상승을 억제하여 발전효율 90%를 실현하였다. 가격은 현행 발전기와 비교하여 1kW당 약 30% 정도 비싼 2만엔 정도로 하였으나, 3.5kW가 15만엔으로 현행 발전기와 별 차이가 없다.
자동차의 전기사용량은 매년 증가하여 가까운 미래에는 소비전력이 2.5kW가 되고 하이브리드 자동차의 전기사용은 더욱 증가될 것으로 전망된다. 하이브리드 자동차와 트럭, 의료용차, 펌프차 등을 이 발전기로 바꾸면 고효율을 실현할 수 있다. 또 풍력발전은 10kW 미만의 소형 타입 탑재로 30% 정도 상승하여, 코제너레이션으로 도입도 기대된다. (NK)
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