電車が動く原理について

新幹線は、変電所で変換された交流2万5000V（ボルトです）程度の電気を利用しています。

在来線の場合は、直流1500V程度や交流2万V程度です。

ちなみに新幹線は、区間内で列車が時速200km（キロメートルです）以上の

高速度で走行できる日本の幹線鉄道です。

電車が動く原理について

電車は、鉄道車両の中で電気を動力として自走する事が可能な客車や貨車の総称です。

 

電車は、架線からパンタグラフを通じて電気を取り込みます。

その後、車輪に繋がっているモーターを回しています。

そして電気は、レールに流れて変電所に戻っていきます。

つまり、乾電池で小型モーターを回している事です。

●パンタグラフは、鉄道車両に使用されている集電装置です。

 

モーターは、電力を流す事で動力に繋がります。

回転軸を外部から回すと、電圧が発生します。

さらにモーターは、動力源であると同時に発電機です。

つまり、回生ブレーキです。

具体例は、新幹線です。

①モーターとして利用すると、電圧をかける事でモーターが回ります（回転力が発生します）。

②発電機として利用すると、外部からモーターを回す事で電圧が発生します。

回生ブレーキについて

消費電力を抑える為に多くの工夫があります。

そして新幹線は、通常の走行時にモーターを活用して加速しています。

減速時は、モーターを発電機に切り替えて減速します。

ちなみに電車は、車輪の回転によって発生するモーター内の電気を

熱エネルギーとして消費します。

現在は、モーターの回転を制御する発電ブレーキに利用されています。

つまり、発電された電気を架線に戻して、他の電車が加速時に利用する事が可能です。

 

ブレーキをかけた際に発電したd年忌を架線に戻します

（減速時は、モーターを発電機に切り替えます）→

架線に流した電気を他の電車が利用します（加速時は、通常のモーターに切り替えます）。

 

回生ブレーキは、省エネ技術です。

当時は、時速200kmを超える高速鉄道で採用する事自体が困難でした。

しかし、モーター、変圧器、半導体などの向上で1992年、

300系新幹線で初めて実用化しました。

現在は、ほとんどの新幹線が採用されています。

つまり、回生ブレーキは現代社会を支えている技術の1つです。

特に電気自動車、ハイブリッドカー、エレベーターなどに採用されています。

 

ちなみにハイブリッドカーは、制動時に車両の運動エネルギーで

モーターを回転させて、電気エネルギーとして回収します。

しかし、回生ブレーキだけで必要な制動力を行使できないです。

通常の油圧ブレーキと強調させて利用できます。

回生ブレーキの仕組みについて

①自動車

ブレーキをかけた時のエネルギーを電気に変えてバッテリーに回収します。

減速時は、モーター兼発電機→バッテリーです。

加速時は、バッテリー→モーター兼発電機です。

つまり、消費電力を抑制できます。

 

②エレベーター

乗車人数が少ない時の上昇時は、

多いの時の下降時に発生する回生エネルギーを活用します。

電力会社→変電設備→エレベーター→回生電力→変電設備→建物内で電気を有効活用できます。

そしてエレベータの下降時や上昇時に回生エネルギーが発生します。

回生エネルギーを回生電力として使用できます。

つまり、消費電力を抑制できます。