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316 ：７７４ＲＲ[sage]：2016/04/15(金) 02:47:47.56 ID:Zd0ebzW6 - 小中量排気量車に使われる短絡タイプのレギュレータについて質問があるのですがよろしいでしょうか
ここ含め他のサイトでも「レギュレータでは余剰電力は熱に変換されない」という話をされる方がいますね
その方々がいう理由は大抵、電機子反作用によるものだったと思います
確かに電機子反作用によってオルタネータは一定以上の電力を出力することはできません
しかし最低でもヘッドライトやバッテリ充電などでバイクが必要とする電力は出力できなければならないですよね
となると電圧制御のために内部で短絡状態になってしまうとやはりオルタネータは最大電力を出力してしまうのではないでしょうか
そしてそうなると必然的に短絡に用いた半導体素子がその分の負荷を熱として放出せざるを得ないことになると思うのですがどうでしょうか
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318 ：７７４ＲＲ[sage]：2016/04/15(金) 03:39:42.77 ID:Zd0ebzW6 - >>317
ご返信ありがとうございます
できればもう少し詳しく説明をお願いします
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320 ：７７４ＲＲ[sage]：2016/04/15(金) 06:22:25.21 ID:Zd0ebzW6 - >>319
バイクのオルタネータにおける電機子反作用は電機子に流れる電流によって生じる磁束により
回転子が生じる磁束との合成磁束の向きが変わってしまうことですよね？
電流が大きくなるにつれて合成磁束の向きが変わり誘導起電力も小さくなるために、ある一定以上の電力は出力できないということですよね？
電機子反作用そのものはオルタネータが発電する以上、大きさは違えど常に生じていますし
電機子反作用の過程における電気的ロスが発熱、というのもよくわかりません、すいません
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324 ：７７４ＲＲ[sage]：2016/04/15(金) 12:48:53.74 ID:Zd0ebzW6 - >>332
さすがにそれくらいは存じております ちょっと話がずれてきました
電機子反作用そのものは発熱の要因にならないと思ったのです
とはいえ確かに流れる電流に応じて作用は強くなるため関係はしてると思いますが
なにより教えていただきたいのは
「例え電機子反作用があろうと、オルタネータは一定の回転数以上ならバイクの電装の消費電力及びオルタネータ出力の短絡の有無に
関わらず常に最大電力を出力するため、レギュレータはバイク消費電力とオルタネータ発電電力の差である余剰電力をサイリスタなどの
半導体でオルタネータ出力を短絡、半導体には電圧降下が生じるため短絡時に殆どの電力を半導体で消費し、その分は熱になる」
ということが正しいかどうかということ、誤っているのならどこが誤っているのかということです
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325 ：７７４ＲＲ[sage]：2016/04/15(金) 12:54:55.36 ID:Zd0ebzW6 - >>323
上の方が言っているように線材の抵抗や、短絡用の半導体そのものにも電気抵抗が存在するはずで
現実には0Vというのは超電導でもない限りありえないと思われますがどうでしょうか
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329 ：７７４ＲＲ[sage]：2016/04/15(金) 13:39:16.99 ID:Zd0ebzW6 - >>326
負荷側でちゃんと電力を消費できてさえいれば結果的にレギュレータでの排熱は減りますよね
小排気量車であるほどバイクは設計が平均的な消費電力と比較して発電電力がそれほど大きいわけではないと思いますから
HID化などでもともとの消費電力を大きく変えない限り問題にならないというだけだと思います
>>327
>半導体が何か仕事をした余剰に排熱が伴う
電気はそのエネルギー形態が運動や光などに変わらない限り全て熱になると思うのですが
>しかし消費電力が120Wだったとき、レギュレクの排熱が50W相当のカロリーだったら、半導体の作業消費の排熱が50W相当
残りの430Wはどこへ行ってしまったのでしょうか
>余剰電力に比例して排熱量が大きく増加するっていいたいんだろ？
これはおおよそその通りです
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332 ：７７４ＲＲ[sage]：2016/04/15(金) 14:53:42.70 ID:Zd0ebzW6 - >>330
なぜ未発電になるのか聞きたいです 手回し発電機を短絡させて回したことありますか すごく重くなりますが、これって負荷が大きいってことですよね
電機子反作用は発電機の出力を消費電力に合わせてくれるものではないはずです
発電量が増えるにつれて発電に使える磁束成分が小さくなり、発電量が減り、発電に使える磁束成分が増え、発電量が増え・・・
これを繰り返すことで途中からいくら回転数が上がろうと一定の電力を出力するという状態になっています
発電機が負荷追従性を自然に持っていないがために世の中の発電設備は様々な工夫がなされています
バイクのだけ特別ってことはないと思いますが
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334 ：７７４ＲＲ[sage]：2016/04/15(金) 16:22:29.67 ID:Zd0ebzW6 - >>333
熱になりますよ ただし短絡の場合存在するのは線材の抵抗のみなので
発電機と配線が全体的に発熱することになると思います
しかし先述の通り発電量には上限があるため発熱にも限りがあります
特に手回し式は発電量がたかが知れているためどんなに頑張って回しても発煙する程度でしょう
同一回転数で発電機を回すことを考える場合、短絡は重い力、開放は軽い力で回すことになると思います
短絡時は先述の通り最大電力に匹敵する電力が電機子に流れるために
電機子が電磁石となりあなたが言うように回転抵抗となります
しかし電磁石として消費する分と発電する分は釣り合いが取れており一定の電力で安定します
これはある種の負帰還であると考えることができます
ただし回転数を上げるほどに電力は変わらず回転抵抗が増加することになるので発電効率は悪くなります
開放時は流れる電力が極小となり殆ど発電せず電機子が電磁石としての働きをほとんどしません
そのために回転抵抗はほぼなく機械損のほうが大きい状態になると思います
このような永久磁石界磁を用いたタイプは上記のとおり発電効率が悪いため
車や大型バイクなどの発電には実際には固定子と回転子の両方に電磁石を用いるタイプが使われています
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336 ：７７４ＲＲ[sage]：2016/04/15(金) 17:53:27.70 ID:Zd0ebzW6 - >>335
レギュレータの仕事は出力電圧を一定に保つことです、そしてそれは負荷に追従して即座に反映される必要があります
半導体は機械式スイッチに比べ省スペースであることとそのスイッチング性能が特に優れているために使われているのだと考えられます
ヒータの場合、配置方法にもよりますがコイル状に長くすると遅延素子及びローパスフィルタになってしまうため
負荷追従性が悪くなり出力側のCDIなどの機器が最悪破損しかねません
温度によって抵抗値が大きく変わるのも問題です 半導体は温度が上昇するにつれて抵抗値は下がりますからこの問題は回避できます
半導体はその特性上必ず電圧降下が生じます 端子間に電位差が生じかつ大電流を流すために半導体が消費する電力は線材と比べはるかに大きくなってしまい
結果としてその電力は熱になります しかし最近はパワーMOSFETのような電力損失が少ない素子が存在するため
以前よりレギュレータ単体での発熱は少なくなっているはずです
そもそも効率が悪いのが放置されているのも小排気量車では発電量と消費電力にそれほど大きな差が出ることを考慮されていないというのが大きいかと
最大電力を出力するのは常用回転域かそれ以上の時に設定し、アイドリング回転数付近ではバッテリー放電状態になる車両も多くありました
特に高回転型エンジンの車両はその傾向が強く、渋滞などで低回転での走行を続けているとバッテリーがどんどん放電しましたね
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339 ：７７４ＲＲ[sage]：2016/04/15(金) 22:40:05.18 ID:Zd0ebzW6 - >>338
半導体による短絡は非常に大きな負荷をつなぐことと等価なので最大電力を出力することになるということです
>>334にも書きましたが開放時は電流を流せないため最大電力を出力できません
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