• 2019.07.01
• 草町義和（鉄道ニュースサイト記者）

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乗りものの省エネルギー化技術のひとつに「回生ブレーキ」があります。ハイブリッド車の普及で耳にすることが増えた言葉ですが、鉄道では古くからある技術。かつては「あるもの」がきつい路線の車両で採用されていました。

原理は「理科の実験」と「自転車のライト」

　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。

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　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。自動車ではハイブリッド車の登場で近年普及したブレーキですが、鉄道では電車や電気機関車を中心に、古くから普及しています。

　小さなモーターと豆電球をつなぎ、手を使ってモーターの回転軸を回転させると豆電球が点灯するという実験を、小学校の理科の授業で体験した人は多いでしょう。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。