【閲覧についてご注意！】
・
今回の掲載内容は、電気関係の専門知識を要し、一般受けしない内容となっております。 興味の無い方は閲覧を控えられる事とお薦めします。
【作業日時】
・平成２６年２月１日１４時００分～２月２日１８時００分
【
内容】
・ＨＯＮＤＡ製の小型バイク（モンキーやＸＲ１００モタード及びドリーム５０）などに搭載しているジェネレーター（ミツバ製６極タイプ）の強化（最適化）に関し、前回の検証に引き続き、今回は、ジェネレーター強化を施した電源回路を中心に、純正回路と比較検討した経緯を元に説明したいと思います。
＊．対象車両＝ＨＯＮＤＡ ドリーム５０
【
電源回路について】
・純正の電源回路
＊純正は、車体の配線や組み立てエ数の簡略化のため、発電コイルの一部分にＡＣ系とＤＣ系が共用しています。
(使用しているエナメル線「マグネットワイヤ―」の太さは１．０mmΦです)
【
純正のジェネレーターの電力は？】
１．純正の使用できる容量は？
・純正のジェネレーターで使用できる電力は、エナメル線に流れる電流と、負荷へ供給している電圧で計算されます。
また、エナメル線「マグネットワイヤー」に流せる電流値には上限があり、エナメル線の断面積に比例し、流せる電流容量も増加します。
この純正に使用されているエナメル線（マグネットワイヤー）の太さは「１.０mmΦ」で、最大電流は
６.０Aとなります。
＊
電力総容量＝７２Ｗです。(電圧を１２Ｖで計算)
２．ＡＣ系の使用できる電力は？
・ＡＣ系で供給しているヘッドライトのバルブについて、エナメル線の太さによる電流容量は最大６．０Ａで、ヘッドライトだけでしたら７２Wまでのバルブが使用できることになります。
ですが、他の設備(ＤＣ系の設備やテールランプなど)にも、同一のコイルから供給していますので、合計で６．０Ａまでの電流しか対応できません。
そこで、ＤＣ系の設備も供給する関係上、一般的には３０W以下のヘッドライトのバルブの容量となります。
＊
ＡＣ系の容量＝３０Ｗ・負荷電流２.５Ａ
３．ＤＣ系の使用できる電力は？
・上記のＡＣ系で３０Wのヘッドライトのバルブを使用すると、計算の結果、残りの容量で４２Ｗ分使用できる容量となるはずですが、整流回路（ＡＣ／ＤＣレギュレーター）内部の「半波整流」の回路の関係で、半分の約
２１W程度の電力容量となります。
＊
ＤＣ系の容量＝２０W／4000rpm以上
※ＤＣ系とＡＣ系の使用できる電力の合計は、５０W分の電力量(4000rpm以上)となります。
これでは、当初の考えで、ヘッドライト６０W及びグリップヒーターの使用ができない事となります。
（ヘッドライトのバルブの容量を増やせば、その分ＤＣ系の容量が減少するため）
【
電力の利用状況を最適化し発電電力の利用効率を高めるには！】
＊発電容量と負荷の形態を整合させるのと、発電容量の最適化が必要です。
１．負荷形態の種類分けについて
・負荷の形態については、負荷の利用状態とその目的によって、電圧変動等や、エンジンの使用回転数の許容範囲にバラツキがあります。
まずは、各使用形態の種類分けをしたいと思います。
１．ＡＣ系で使用できるもの
・ヘッドライト ＝６０ｗ
・テールランプ＝ ５ｗ
・計器ランプ ＝ ４ｗ
・ブレーキランプ＝１２Ｗ
＊上記のもので、ヘッドライト以外はＬＥＤ化できます。省電力化のため、ヘッドライト以外のものをＤＣ系に変更します。
また、実用回転数で負荷と発電容量を１００％にもっていく事で発電容量に対し負荷の効率を高め、ジェネレーターの極の余剰分をＤＣ系に振り分けることで分離独立としたいと思います。
＊
ＡＣ系の負荷＝ヘッドライトバルブ６０Ｗ単体のみ
２．ジェネレーターの１極あたりの発電容量は
＊
１極あたり＝２０Ｗ(4000rpm以上
（測定の値につきましては、「ジェネレーターの電力調査」を参照ください）
・なお、ヘッドライトが６０Wなので、丁度３極で１００％の負荷であるのが確認されました。
（上記の負荷形態の種類分けのとおり、ヘッドライト以外の負荷をＬＥＤ化し、ＤＣ系へ振り分けます）
３．上記を元にＤＣ系の容量を計算
＊
ＤＣ系の容量＝残りの極は２極です。「４０Ｗ(4000rpm以上」となります。
４．エナメル線「マグネットワイヤー」の巻き回数による発生電圧は？
＊
巻き回数に対する発生電圧は＝５０回／３.０V(2000rpm)となります。
５．アイドリング回転数付近での必要電圧は？
＊
2000rpm時に必要な電圧は１２Ｖ以上なので、巻き回数は２００回以上必要となります。
６．エナメル線「マグネットワイヤー」の太さに対し流せる電流値は？
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１.０mmΦ＝６Ａ
・
０.８mmΦ＝４Ａ
７．各系統の極に巻き付ける事のできる巻き回数は
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ＡＣ系３極＝２４０回巻き（１極あたり ８０回・１．０mmΦ）
・
ＤＣ系２極＝２００回巻き（１極あたり１００回・０．８mmΦ）
８．上記の系統での発電容量は？
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ＡＣ系３極＝２４０回巻き・６０w／４０００ｒｐｍ以上）
・
ＤＣ系２極＝２００回巻き・４０ｗ／５０００ｒｐｍ以上）
※使用できる発電合計容量は１００W／５０００rpm以上
＊測定値につきましては、「ジェネレーターの電力調査」を参照ください。
・これで、当初の目的である６０Wのヘッドライトのバルブやグリップヒーターの採用に目処がたちました。
９．ＤＣ系の変換効率を上げるには？
・
全波整流タイプのＤＣレギュレーターを使用する。
（ご注意）
・全波整流のＤＣレギュレーターは、負荷容量とジェネレーターの発電容量に近い容量（直近上位）のものをお勧めします。
（大き過ぎる容量のものは変換効率が悪く、無負荷時の電圧降下が多いため、効率の良い適正な容量のＤＣレギュレーターをご使用ください）
＊お勧めのＤＣレギュレーター
・ＨＯＮＤＡ・ＸＲ６５０Ｒ用ＤＣレギュレーター ＝ 部品番号「３１６００－ＭＢＮ－６５１」
（採用にあたってのご注意）
＊．このＤＣレギュレーターは、変換効率が高い反面、ジェネレーターが発電されなくなると、バッテリーからの逆充電によりレギュレーターが動作状態となって、バッテリーの電力が消費されてバッテリー上がりの原因となります。
エンジン停止後イグニッションキーを「ＯＦＦ」にした時には、バッテリーから切り離す回路を組み込む必要があります。
（下記の回路は、対策を施しております）
【
上記を元に個別に回路を設計】
・改善を施した電源回路
（ジェネレーターの電源迄の回路を記載しました）
＊．
この回路は、純正の回路へ置き換える事ができます。
【当回路の発電容量】
・ＡＣ系の発電容量
＊ジェネレーター単体の発電容量（Ｗ）・抵抗負荷負荷にて測定（レギュレーター未接続）
・ＤＣ系の発電容量
＊ジェネレーター単体の発電容量（Ｗ）・抵抗負荷負荷にて測定（レギュレーター未接続）
①．バッテリーレス車は、バッテリー搭載への変更をお勧めします。
②．テールランプ類は「ＬＥＤ化」への変更をお勧めします。
※本日は時間の関係でここまでとします。続きは後日追記予定です。
【
関連の作業について】
・この作業を含む他、ジェネレーター強化を行った内容については、mixiページの「Ｍｔ．Ｂａｍｂｏｏの作業場」に記載しました。
ＵＲＬ＝ http://page.mixi.jp/view_page.pl?page_id=258096
・題名「
ジェネレーター強化の作り方」です。
＊強化のしかたを目的にあわせ掲載しております。
【加筆修正履歴】
・平成２６年２月１７日＝一部加筆しました。
・平成２６年２月１７日＝一部加筆修正しました。
・平成２６年２月１８日＝「ＤＣ系の変換効率を上げるには？」以降に一部加筆修正しました。
・平成２６年２月２８日＝関連のさぎょうについての項目を加筆しました。
【閲覧についてご注意！】
