オルタネータを用いた発電について質問です

質問

現在オルタネータを用いて自転車での発電を行なおうと思っています。
端子はB,E,L,M,S,IGとあり、EとIG間に安定化電源で電圧を加えて、オルタネータの回転部に自転車の後輪を接して発電を行おうとしています。
発電はできたのですが、IGとE端子間に電圧を加えない状態でも発電ができていました。
通常IGとEの端子間に電圧を加えることで電磁石が磁力をもち、発電ができると考えていたのですが違うのでしょうか？
また、電源をONにしている間のみ発電を行えるようにするにはどうしたらいいのか助言をお願いします。

回答No.1

kouki-koureisya

トヨタ車用オルタネータのICレギュレータは、車種・年式によって何十種類もあり、細かく分ければ百種類以上あります。

＞通常IGとEの端子間に電圧を加えることで電磁石が磁力をもち、発電ができると考えていたのですが違うのでしょうか？

違っていません。合っています。
オルタネータが回り始めて、電圧が立ち上がるまでの間、バッテリからどのような経路でロータコイルに電流（初期励磁という）を供給しているのか、が問題です。

１．IG端子からロータコイルに“直接”電流を供給するタイプ。

電圧が立ち上がるとオルタネータ自体からロータコイルに電流を供給するようになります。（自励という）
自励になれば、IG端子を外しても発電し続けることができます。

これがその1例です。
「JEEP乗りのためのメカニック教室」
http://www.rr.iij4u.or.jp/~jeep/me/meca12.html

２．IG端子に電圧を加えることによりICレギュレータ内のトランジスタをオンして、バッテリからこのトランジスタを通して初期励磁するタイプ。

お手持ちのオルタネータのICレギュレータは、多分２のタイプで、下記URLの回路でしょう。
1990年代以降で、最も一般的なデンソー製ICレギュレータの基本回路です。
この図ではＭ端子がないですが、Ｍ端子は、抵抗を介してＴｒ１のコレクタにつながっています。
Ｔｒ１のオンオフから凡その発電量を推定することができるので、エンジンＥＣＵはこの信号を例えばアイドリング回転数制御に利用しています。
しかし、“自転車発電”では、Ｍ端子は開放でよい。

「くぼっちの館」
http://www.asahi-net.or.jp/~rp8m-kb/explanation_ic-regulator.html

下記は、動作説明の一部ですがちょっと説明を加えます。

「IG-ONにする事により、バッテリ電圧がIG端子を通り、ICにかかります。ICはそれを検出するとTr1にベース電流を流しONにさせます。これにより、ロータ・コイルに励磁電流が流れます。」

励磁電流は、バッテリ　→　B端子　→　ロータコイル　→　F端子　→　Tr１　です。

＞発電はできたのですが、IGとE端子間に電圧を加えない状態でも発電ができていました。

上記２のタイプでそのようなことが起こりえるのか、詳細な内部回路が不明ですから、分かりません。
ただし、発電している状態で、IG端子を外しても発電し続けることはあるかも知れません。

＞また、電源をONにしている間のみ発電を行えるようにするにはどうしたらいいのか助言をお願いします。

オルタネータは、一旦発電すると回転中は自励発電機ですから、発電を停止するには回転を止めるしかないですね。
あるいはオルタネータを分解して、F端子回路を外へ取り出してオンオフさせるか、です。
しかし、電気負荷を切れば、発電はしているが（電圧は出ているが）出力電流はほぼゼロなので、オルタネータは実質“カラ運転”となるので、自転車は軽くなります。

別の質問で、端子名を聞かれていますが、趣味の車カテの方が回答が付くような気がします。
誤接続するとICレギュレータが一発でアウトになりますから、うっかりしたことは言えません。
ディーラーに聞くのが一番、というような回答になるかも知れませんね。

お礼

細かい説明とアドバイスありがとうございます。
大変わかりやすかったです
端子の方は質問を車カテに変更し、ディーラ等から情報を集めようと思います。