民鉄用語辞典 |
 
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回生ブレーキ
電力の効率的利用を目的に開発されたブレーキ方式。電車がブレーキをかけたとき、モーターを発電機として作用させ、発生した電力を架線に戻し、ほかの電車が使えるようにするもので、文字通り電力を回生、再利用することができます。
回生ブレーキは、チョッパ制御と同様、エネルギーの効率的な利用を可能にするもので、これらの設備のある省エネ型電車は、エネルギーの使い過ぎによる人工熱汚染の防止など環境保護にも効果があります。回生ブレーキを備えた電車は大手民鉄各社が導入しています。
一般的な電車のブレーキ方式は、大別して車輪の回転を摩擦力で低下させる方法と、モーターの回転を電気的に低下させる電気ブレーキ方式があります。
自動車用語辞典 |
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回生ブレーキ Regenerative Braking
制動エネルギーをバッテリーの充電に活用するシステムで、現在バッテリーカーやハイブリッドカーなど、電動モーターを動力源とする自動車のほとんどに採用されている。
具体的にはフットブレーキやエンジンブレーキが利いているとき、通常は動力源として働いている電動モーターを発電機に変えて、車体の慣性エネルギーを電力に転換しバッテリー内に取り込む。
モーターと発電機の原理構造がほぼ同じ事を利用したシステムで、電気自動車のエネルギー効率向上と航続距離延長に貢献する。
具体的にはフットブレーキやエンジンブレーキが利いているとき、通常は動力源として働いている電動モーターを発電機に変えて、車体の慣性エネルギーを電力に転換しバッテリー内に取り込む。
モーターと発電機の原理構造がほぼ同じ事を利用したシステムで、電気自動車のエネルギー効率向上と航続距離延長に貢献する。
ウィキペディア |
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回生ブレーキ
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2011/12/16 15:03 UTC 版)
回生ブレーキ（かいせいブレーキ）は、通常は駆動力として用いている電動機（モーター）を発電機として作動させ、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収することで制動をかける電気ブレーキの一手法。発電時の回転抵抗を制動力として利用するもので、電力回生ブレーキ、回生制動とも呼ばれる。電動機を動力とするエレベーター、鉄道車両、自動車他、広く用いられる。
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- ^ 摩耗により車輪径が小さくなると、特に動力車では歯車比を大きく（ローギヤード化）したことと同じとなり、設計時の性能からの乖離が大きくなる。
- ^ 東急電鉄では、多くの試作要素が盛りこまれて1960年に登場した初代6000系電車から回生ブレーキの採用が始まり、同社の8000系電車が登場した1967年以降、ほとんどの大手私鉄の主力車両が界磁チョッパ制御による回生ブレーキ車となった。また帝都高速度交通営団（現・東京地下鉄）では1973年の6000系電車以降、トンネル内での余分な放熱を抑制する目的で電機子チョッパ制御とそれによる回生ブレーキ車になった。国鉄のみが労使紛争やそれに起因する財務状況の悪化から回生ブレーキの実用化が遅れ、いくつかの特殊な例を除くと量産回生ブレーキ車は1968年のED78形電気機関車、もっとも有用な通勤型電車では1979年試作・1981年量産化の201系電車まで待たなければならず、より広範に回生ブレーキ車が使用されるようになったのは1987年の分割民営化以降である。
- ^ 1988年のJR東日本651系電車が交直流電車に回生ブレーキを搭載した日本最初の例である。
- ^ 頻繁な高深度充電は電池の寿命を著しく短くするため回生電力量を抑えなければならず、充電のみの負荷ではブレーキ力をまかなうことが出来ない。
- ^ 減速時と加速、巡航時とで発電量を変える。
- ^ 空気ブレーキのような車輪やディスクを締め付けるタイプの機械式ブレーキは、比較的高速域からの減速において制動力が回生ブレーキに劣るため。
- ^ 列車同士は事故防止ため一定以上の距離を保つ必要があり、それに列車自体の長さも加わるため、回路を構成する区間（距離）が短ければ、収容できる列車の本数も少なくなる。
- ^ 失効のような不安定要素を持つ回生ブレーキは抑速目的には向いていないが、もし抑速ブレーキとして使用した場合、その失効時に空気ブレーキだけでは性能が不十分な場合もありうるため、発電ブレーキへの切り替え機構が必要となる。例に挙げた近鉄の場合には、かつて奈良線でブレーキ不良による下り勾配での重大事故を経験しており、ブレーキ力の確保について特に神経質なことも手伝って、VVVF制御の特急車にブレーキ用抵抗器を搭載する状況となっている。
- ^ 高速域からの減速では、力行制御用の主抵抗器だけでは容量が不足する。
- ^ 例えば戦前に回生ブレーキ搭載車を使用していた阪和電気鉄道→南海鉄道山手線では、戦時中の新設変電所まで回転変流機を設置して、回生ブレーキの効果を最大限に発揮可能なよう配慮していた。
- ^ これに対し、かつて広く用いられていた水銀整流器は少し事情が特殊である。水銀整流器は順変換とは逆に陰極を負極に、変圧器中性点を正極へ接続し、変圧器の2次端子電圧を引き下げた上で格子印加電圧の位相をシフトさせることで、逆変換装置として使用可能である。だが、回生ブレーキの使用にあたっては力行と回生の間で電動機のモード遷移が不規則に行われるため、いずれの状態にも対応可能なように順変換と逆変換で最低2組の整流器を常時並列接続で稼働状態に置く必要があり、また整流器を両用可能とするには回路切り替え機構のために複雑な結線とする必要もある。そのため水銀整流器が現役であった時代においては、回転変流機と水銀整流器を回生ブレーキ用途で比較する限り、水銀整流器のコスト面での優位性は整流器の複数設置によるコスト増で相殺されてしまい、むしろ大半の場合は回転変流機の方が回路構成を単純にでき、コスト的に有利という結果となっていた。
[続きの解説]
「回生ブレーキ」の続きの解説一覧
- 1 回生ブレーキとは
- 2 回生ブレーキの概要
- 3 電動アシスト自転車
- 4 関連項目
回生ブレーキと同じ種類の言葉
回生ブレーキに関連した本
- 新幹線の科学 なぜ線路際に信号機がないの？どうして超高速で分岐できるの？ (サイエンス・アイ新書) 梅原 淳 ソフトバンククリエイティブ
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