回生って何ですか?

おしえて!照代さん
おしえて!照代さん

このコラムでは、回生の仕組みや回生抵抗の役割について、ブラシレスモーターの構造を交えてご紹介します。

  • 学くん

    照代さ~ん!

  • 照代さん

    あら、学くん!?何か雰囲気が違うけど、髪型でも変えた…?

  • 学くん

    あっ…。さすが、照代さん!よく気づきましたね。僕も4月で入社2年目だし、もっともっとがんばらなくちゃと思って…。
    で、早速ですが、少し教えてください。お客様から「ブラシレスモーターを使うんだけど、回生抵抗ってどういう時に使うの?」というお問い合わせをいただいたのですが、どのように説明すればよいでしょうか?

  • 照代さん

    そうね。まず、学くんは回生がどのようなものか説明できるかしら?

回生とは

  • 学くん

    えーと、確か、巻き下げ運転をした時に発生するものと聞いたことがあるような…。

  • 照代さん

    巻き下げ運転のことを回生運転と呼ぶこともあるわね。
    下のイラストを見てみて。Bの図は下方向に移動しているから、巻き下げ運転と呼ばれているの。
    巻き下げ運転のことを回生運転と呼ぶ理由は、巻き下げ運転時に回生電力が発生するからなのよ。

    巻き下げ運転イメージ
    巻き下げ運転イメージ
  • 学くん

    回生電力ですか。

  • 照代さん

    巻き下げ運転時に回生電力が発生する理由は、モーターの構造にあるのよ。学くんは、ブラシレスモーターの構造がどんなものか知ってる?

  • 学くん

    ローターに永久磁石が組み込まれていて、ステーターが電磁石になって、N極とS極を入れ替えることで、ローターを回転させているんでしたよね。

    ブラシレスモーターの構造
    ブラシレスモーターの構造
  • 照代さん

    そうよ。つまり、ブラシレスモーターは、ステーターの電磁石の極性を次々と切り換えていくことで、設定速度を保とうとするの。だから、巻き下げ運転でも安定した速度制御が可能なのよ。そうはいっても、巻き下げ運転をしているとモーターのシャフトは、重力に引っ張られ、多少は回される状態になってしまうでしょ。そうすると、ローターの永久磁石が発電機になってしまい、モーターからドライバに逆起電圧が発生するの。この時の電力を「回生電力」といって、これを吸収する能力のないドライバで巻き下げ運転をおこなうと、破損してしまうのよ。

  • 学くん

    そうなんですね!安定した速度制御が可能でも、ドライバが破損するなら使えないですよね…。

回生抵抗の役割

  • 照代さん

    そうなの!だから、回生抵抗が必要になるのよ。
    回生抵抗をドライバに接続することで、ドライバが吸収できない回生電力を回生抵抗が熱として放出してくれるの。
    放出できる能力には限界があるから、トルク、回転速度、運転時間、運転サイクルなどから、回生電力がどのくらい発生するか計算※する必要はあるけどね。

  • 学くん

    そうかぁー。回生抵抗を使うか使わないかは、お客様の運転条件次第ということですね!さっそく説明してみます!ありがとうござます!

  • ※ 計算式はカタログ(ブラシレスモーターBXⅡシリーズ、BLE2シリーズ)の「上下駆動(巻き下げ運転)について」に掲載しています。

今回のポイント

回生とは

ローターが逆方向に回された時に発生する電力のこと。
回生電力を吸収できないドライバで巻き下げ運転すると破損する可能性がある。

回生抵抗の役割

回生電力を吸収できないドライバで巻き下げ運転すると破損する可能性があるため、回生抵抗で電力を熱として放出する。

  • 2023年5月 最新の情報に更新しました。

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