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信右衛門(ノブえもん)堂本舗

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2016年 01月 18日

モーターの磁力と立ち上がりの滑らかさ

みなさん、おはようございますm(_ _)m

立ち上がりの滑らかさを考えすぎて、よくわからなくなったノブえもんでぇ…

ございますm(_ _)m


以下の文言には、私が実際に感じた事や、裏打ちのない妄想想像が含まれます(;^_^A


モーター自体の話なので、今回はギアや車軸、動力伝達系統は一切考えずに進めます

モーターの起動と言うのは、全くの静止状態からピクリと回り出す瞬間が一番トルクを発生していて、ローターが回り出す瞬間に必要なエネルギーの最大値になるそうです

私には学が無いので、無理しないで難しいことは抜きで話しましょうかねf^_^;)

机に置いた消しゴム、この消しゴムを真横から指で押してずらすのは人の力ならそれ程大きな力は使いません
しかし、消しゴムをある一定の力で机に押し付けてずらすとなると、ゴムの摩擦が大きくなり、それなりの力が必要になります

それでも、1度動き出した消しゴムを継続して動かし続けるのは、静止状態から動かすよりは幾分楽になります

同じように、さらに消しゴムを机に強く押し付けると、静止状態から動かす事が困難となり、果ては消しゴムが千切れてしまう場合もあります

話を鉄道模型、モーターに戻します
モーターへの電力がゼロの時、出力シャフトを指で回すとケースのマグネットによりローターコアが引っ張られてますので、「カックンカックン」と、引っかかるような回転をする物がありコギングと言います、似たモーターでもコギングが軽く殆ど感じずにクルクルと回るモーターもあります

先に話をした「消しゴム」は、モーターケースに組まれているマグネットの磁力に通じています
マグネットの磁力が強力であれば、その分コギングが強く、指で回す時にはかなりの抵抗感と解放感が交互に感じ取れます

この場合、マグネットに引っ張られたローターコアは何時までもその位置を維持しようとしますので、無理に回せばマグネットは一瞬コアを解放し、また次のコアを捕まえます

モーターに電気を流すと、ローターコアに巻き付けた電磁石が、マグネットと反発しの磁力から逃れる・マグネットと引き合い磁力へ近づく事で、次々とローター側の極性変化で回転します

ねっ?

当然の話の中に、何か見えませんか?

私が悩んでいた、ギア減速ではない低回転…
と言うか、ゼロ起動時の滑らかさはコギングの感じない、磁力の薄いモーターではないかと…

100均の強力な磁石を2枚モーター缶に貼り付けた時、静止状態ではノーマルとは違う力強いコギングを感じました
また、いつものアダプターを使う3ボルト定電圧では、ノーマルで約28,000回転していたモーターは15,000回転まで最高回転数が落ち込みました、貼り付ける場所でも違いがありますが、害しかありませんのであえて書きませんf^_^;)

マグネットへの磁力を回復させる方法として、強力なマグネットを極性を合わせて貼り付ける方法があるそうで、以上のことはその磁力の強化、マグネットの位置で磁場の拡大につながります

私が欲しい鉄道模型の動力車は、ゼロスタート時に「ジリジリ」「ジワッ」と、ユッタリと斑無く回って欲しいので、反対の事をしていましたね(;^_^A

言われてみれば、我が家にあるジャンクの車両は、過走行の車両を覗いて、それなりにススススッと滑り出します♪

当たり外れもありますが、うちにある古いモーターには、軸受けにはかなり高粘土なグリスを使っています、狙いは余分な遊びを極力抑え微振動やブレを起こさない為です、しかしグリスで密着してますので軸と軸受けで吸盤の様な貼り着きが起こり回転が重くなっている事も考えられます

それでもスムーズに回るのは、経年劣化で磁力がコアに吸われ続け、磁力が弱まった可能性があります

フライホイール付きの車両が多くもてはやされます、私も大好物ですo(^▽^)o
滑走空走距離が伸びると言うことはコギングを少ないモーターにするか、もしくはコギング抵抗以上の回転マス・ウエイトを抱えさせればいいのでしょう

車やバイクを触る人なら、私より詳しいかもしれません
エンジンを積んだ乗り物のフライホイールとは、回転の斑を消し一定の回転を維持し次の圧縮をスムーズに行うこと

逆に原動機付き自転車や軽自動車、シビック辺りでも感じるのですが、モータースポーツ様に軽くしたフライホイールへ変えると、上り坂でのエンジンの回転低下、ストールが大きくなります

大型のエンジンを積んだセルシオやシーマ、トラックなどが坂道でもストール感が少ないのは、とても重く大きなフライホイールを回しきり、尚且つ安定したパワー&トルクのエンジンなので、回転の変動が穏やかで安定しています

フライホイール=弾み車なので、動力補助なのだと感じる事ができます


コギングの少ないモーターか
フライホイールでコギングを軽減させるか

と言ったところでしょうかねぇ

上記の文言には私が実際に感じた事や、裏打ちのない想像妄想が含まれますm(_ _)m

さてさて、今日も頑張りましょうかねぇ〜o(^▽^)o








by nobuemondouhonpo | 2016-01-18 08:01 | 鉄な独り言 | Comments(4)
Commented by トータン at 2016-01-18 19:19 x
ん~ん なんだか難しい話ですね~ 昔の自転車の発電機がそのコギングとやらの顕著な症状でしょうか? あと昔Oゲージをやっていたことがあったのですが それはACモーターだったんです つまりモーター自体には磁石がなかったんです ACを通すことで電圧を上げると比例して磁力も高まるのではないでしょうかね~ なので電源を切ってもすぐに停止することはなかったですしモーター自体が大きかったので回転部分がある種のフライホイール的役目をしたのか? それとも電圧が一気になくなったためコギング症状がなくなったものか? ん~ん、やはり専門的なことはどうにも判らないようです ノブえもんさんが今後正解を発見した暁には とてもスムーズな回転のモーターが出来上がるのでしょうね~ 楽しみです(^^
Commented by nari_masa at 2016-01-18 19:19
こちらもこんばんは。
100均のマグネットは面白いアイディアですね。
その状態で電圧をかけたらどうなったのでしょう?

古いモーターの方がスムースに起動するのはよく経験するところです。
磁力が落ちたからか軸受やブラシが馴染んだからか難しいところですが、新品モーターのステーターだけ古いマグネットに交換して比較すれば分かるのかも知れませんね(^^)
Commented by nobuemondouhonpo at 2016-01-18 20:29
トータン様
毎度ありがとうございます♪

色々と語ってしまいましたが、結局はよく解らずに想像が殆どなんです(^^ヾ

自転車の発電機はギア比の問題が大きいかも知れませんが、発電する位なのできっと磁力は大きなモノが入っていたと思います♪
ACモーター!!
まだ触ったことが無いのですが、洗濯機やグラインダーなどは家庭用AC100Vから回しているようですし、電源を落としても直にはとまりませんね♪
外周が大きく重いものなら、フライホイール効果が出そうですので、モーターの外にフライホイールをつける必要が無くなり、スペースの問題は解決しそうですね♪

私は全く素人、しかも無学ですので正解なんて見つけられませんが、起動のスムーズなモーターはどうにか手に入れたいものです♪
Commented by nobuemondouhonpo at 2016-01-18 20:39
nari-masa様
毎度ありがとうございます♪

100均の強力なマグネットはコギングが強くなり最高回転数も落ちてしまいました(^^ヾ

古いモータのマグネットへ、新しいローターやブラシエンドを仕込む!!
そうでした!!
いやぁ、穴が有ったら入りたいです・・・
その比較方法を思いつきもしませんでした(恥)

なぜジャンク入手の車両の方が滑らかなのか?と、なんども感じながら「よく解らないけど、偶々アタリだったのだろう♪」程度にお気楽に構えていたので、結果を探さずにチャンスを逃していたのだと思うと、恥ずかしいやら惜しいやら(:▽:ヾ

ちょっと試してみたいので、段取りしてみます♪




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