力行と回生を別々の装置で実装した例

Question

EV/ハイブリッド車、電車、工場のクレーン設備、エレベータ等は、一つのモータに力行と回生を行わせていると思いますが、別々の装置に行わせている事例は何かありますか？
（別々に専用設計したほうが効率が良いと思いますが、あまり事例を見かけないので、メリットが少ないのでしょうか）

Answer

電磁式リターダー
https://car-moby.jp/article/car-life/automobile-inspection-maintenance/retarder-explanation/
https://www.nipponsteel.com/product/railway-automotive-machinery-parts/list/13.html
ただまぁ、回生エネルギは捨てるだけですけど

Answer

仮に力行と回生を別々のモーターでやった方が、それぞれ最適化設計出来て、部品の性能としては少し効率が上がるかもしれません。

しかし力行の時には、回生専用モーターをクラッチで切り離しておかないと、ずっと発電ブレーキをかけた状態になってしまいますし、回生の時には逆に力行モーターをクラッチで切り離しておかないと今度は力行モーターがブレーキとして働いて、回生エネルギーをロスしてしまいます。

そして、このクラッチの制御を、動きの不自然さを生じさせることなく切り替えるのは結構困難かもしれません。

そのデメリットを上回るメリットが見いだせないということではないでしょうか。

Answer

基本的に回生エネルギー利用は、「蓄電能力」がないと意味がなく、蓄電装置からの電力で動くなら、基本的に力行と回生は逆過程なので、専用に分けての効率上昇はほとんど見込めないでしょう。
ゆえに力行電動機と回生発電機の分離設置は見かけないのかと。

ブレーキとしての寄与率が低くて、主力減速装置でない事例ならば、充電制御機能付きのエンジン式自動車が該当しますね。
内燃機関エンジンが力行を担当、この時オルタネータが回生担当といえるかと思います。

Answer

具体的な事例は思いつきませんが半導体インバーターがなかった時代にはあったかもしれませんね。
モーターと発電機は基本同じですから共通にして電気的な部分はインバーターに任せるのが重量や嵩を考えるとはるかに効率的ですよね。いまは高電圧高容量の半導体（SiCやIGBT）がいくらでもありますからね。

Answer

＞別々に専用設計したほうが効率が良い
モーターと発電機は、本質的に同等なものなので、別々に専用設計しても個々のエネルギー効率の向上は微々たるものと推測します。
また、別々に専用設計すれば、機構が複雑化することが避けられません。
ご期待に沿えずに申し訳ありませんが、別々に専用設計した事例を存じません。

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