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ハイブリッド自動車の普及とともに、「回生ブレーキ」という言葉をよく聞くようになりました。
回生ブレーキは、電気モーターを発電機として動かすことで、止まろうとする力を大きくするブレーキです。 モーターは電力を供給することで回転しますが、逆に別の力でモーターを回転させると発電機になり、電力を生み出すことができるのです。 また、自転車の発電機（リムダイナモ）は、発電機の回転部分をタイヤに添わせることで回転し、ライトを点灯させるための電力を発生させますが、このときペダルがちょっと重くなったような感じがします。 これはタイヤの回転エネルギーの一部が発電機によって電気エネルギーに変わったことでタイヤの回転する力が弱まり、結果的にブレーキをかけた状態になるわけです。 回生ブレーキは、これらの原理を応用したものです。 モーターを使って走る乗りものの場合、モーターへの電力の供給を止めても、しばらくは惰性で車輪が回転し続けますが、この回転によってモーターを発電機として動かすことが可能に。 回転エネルギーを電気エネルギーに変換して車輪の外に出すことで、ブレーキがかかります。 ただし、発電するだけなら「発電ブレーキ」といいます。 回生ブレーキは、発電した電力を「再利用」するもの。 たとえば、線路の上にある電線（架線）に発電した電力を戻し、周辺を走るほかの電車や電気機関車のモーターで消費したり、バッテリーに充電して使ったりします。 これにより、電力会社から購入する電力の量を減らすことができ、電気代の節約にもなるわけです。 摩擦材などを押しつけて車輪の回転を抑えるブレーキは、使っているうちにすり減り、メンテナンスの手間がかかります。 一方で回生ブレーキは摩擦材を使わないため、特に強いブレーキをかけることが多い急勾配では、大きなメリットがあるのです。 また、近年はJR東日本のGV-E400系など、ハイブリッド方式や電気式のディーゼルカーなどでも回生ブレーキを採用する例が増えました。 自動車のハイブリッド車と同様、回生ブレーキにより発生した電力をバッテリーに充電し、あとで加速するときの電力として使います。 |
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2019年08月14日
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