「21世紀に間に合いました」のプリウスに始まり、昨今ではハイブリッドエンジン搭載車がにわかに増えてきました。ハイブリッドエンジンではモータとエンジンが適時切替りますが、モータ走行時にはエンジンブレーキに相当する電気ブレーキなるものが制動用に使われます。さて電気ブレーキとはどのようなものなのでしょう?
電流を流すことによりモータの回転子が回る場合(加速時)は、磁界・電流・力の関係にフレミングの左手の法則が成り立ち、逆に、磁界中を回転子が回り発電する場合(惰力走行、減速時)はフレミングの右手の法則が成り立ちます。
図からわかるように、回転子が同一方向に回転していても、加速時と減速時では電流の向きが逆になります。減速時において回転子のコイルの両端が開放状態であれば、電流は流れず両端に電圧(起電力)が発生しています。この状態では回転子は空回り状態で、何ら回転に抵抗する力は発生しません。しかしコイルの両端を接続すると、加速時とは逆方向の電流が流れ回転に抵抗する力が発生し車に制動がかかります。これが電気ブレーキです。
電車の場合このコイル電流を架線に戻し、他の車両がそれを使って走ることができます。自動車の場合はバッテリーのチャージに使用し、ロス分を差し引いたエネルギーを回収します。電気ブレーキをこのように使用することを回生ブレーキといいます。このようにモーター駆動はとても効率の良い加速・制動システムなのです。
関連記事:起電力と電圧 2009-10-16
電流を流すことによりモータの回転子が回る場合(加速時)は、磁界・電流・力の関係にフレミングの左手の法則が成り立ち、逆に、磁界中を回転子が回り発電する場合(惰力走行、減速時)はフレミングの右手の法則が成り立ちます。
図からわかるように、回転子が同一方向に回転していても、加速時と減速時では電流の向きが逆になります。減速時において回転子のコイルの両端が開放状態であれば、電流は流れず両端に電圧(起電力)が発生しています。この状態では回転子は空回り状態で、何ら回転に抵抗する力は発生しません。しかしコイルの両端を接続すると、加速時とは逆方向の電流が流れ回転に抵抗する力が発生し車に制動がかかります。これが電気ブレーキです。
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