初歩的なことですいません。
モーターには直流と交流があるそうですが、それぞれどう違うのですか?
また回転する仕組みはどうなっているのですか?
素人ですので解りやすく教えて頂けると大変有り難いです。

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A 回答 (3件)

鉄道とのかかわりに限定して回答しますね。


モーターの特性については、それぞれにいくつかの方式があって、得失
さまざまです。専門書が何冊もありますし、本に書かれていないノウハ
ウもあるのですが・・・

モーターは電磁石のはたらきによって回転力を得るのが基本です。

回転を続けるには、直流の場合、回転にともなって電磁石の極性を切り
替えるしくみが必要です。通常は、ここに、接触によって電流の方向を
切り替えるしくみ(整流子)が使われます。接触部分の摩耗やスパーク
等の欠点はありますが、回転方向の変更が簡単、電圧によって回転数や
トルクを広い範囲で変えられる利点があります。(逆に、トルクや電圧
によって回転数が不安定になりますが、鉄道用としてはむしろ滑らかな
加速として好ましいとも言われます。)

交流でも、整流子モーターがあります。特性は若干違いますが、直流モ
ーターに近いものですが、出力を大きくしにくく、効率も劣り、整流子
の摩耗がひどいなど、あまり鉄道向きではありません。

交流の場合、周期的に極性が反転しますから、自動的に極性の変る磁界
が作れます。これを利用すれば、接触部分の無いモーターが簡単に作れ
ます。軽量で高出力で耐久性に優れた物が作れます。ただし、回転数が
電源の周波数によって決まってしまうことになります。工場で機械を動
かすには便利なのですが、通常の電車用としてはたいへん不便なことに
なります。補助的な変速装置を組み合わせた例はありますが、最近まで
は一部の登山鉄道ぐらいしか使われませんでした。半導体技術の発達に
よって、任意の周波数の交流を発生するような回路(インバーター)が
作れるようになって、これを利用して交流モーターを使った車両が登場
してきました。VVVFはこのひとつです。回転数は、インバーターの
出力の周波数を変えることで広範囲で変えられ、トルクの変動が小さい
など優れた点があります。もちろん、整流子が無いので摩耗の心配が無
いのは当然です。難点はインバータの価格が高いことでしょうか。

鉄道電化の交流と直流の得失については、ココのしばらく前の書き込み
にありますので、御参照ください。
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この回答へのお礼

電車に興味があり、乗ってる時の音が違うのを疑問に思い質問させて
頂きました。
ここに解答を下さいました皆様方、本当に大変有り難うございました。

お礼日時:2001/09/25 11:46

>モーターには直流と交流があるそうですが、それぞれどう違うのですか?



直流(DC)、交流(AC)モーターの違いについては、下記URLを参照して下さい…

質問カテゴリが、「鉄道&模型」との事ですので、ついでですが…
日本の鉄道模型メーカー(TOMIX、カトー)などは、直流を採用しています、
理由は、直流は電極(プラス、マイナス)の反転による前進、後進が容易である、
また、交流に比べトルクは劣りますが、回転数が正確だからです。
外国メーカーでは、メルクリンというメーカーが有名ですが、こちらは交流を採用しています。

参考URL:http://www.e3.panasonic.co.jp/communication/kiho …
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カテゴリが 模型・鉄道ということなので



この回答が参考になりますでしょうか??
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=115239

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=115239
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Qコアレスコイルなのに 過負荷でコギングが発生する

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三相か単相か?
​http://tatyu.tea-nifty.com/gen/2006/12/post_06d4.html​
エアギャップ発電機は無負荷の空転時はまったくの”コギングレス”ですが負荷が上がるにつれ 
コギングが発生してきます 単相ステータはそれが顕著で夜中の強風で何度か目が覚めたほどです。

三相か単相か?(2)
​http://tatyu.tea-nifty.com/gen/2006/12/post_de28.html​
=========================================


上記のものは、コアレスコイルの、エアギャップ方式風車です。

コイル(固定子。は真ん中の板に固定しているため導体の固定ができている) 
磁石(回転子。コイルの前後に、2枚の円形板に固定)  
ともに平板状で、コイルを 磁石で 前後からはさむ形で回転します。

コアレスでも、ギャップでの磁束密度を上げるために、前後からネオジム磁石をはさみ
磁石同士は距離が両極1cm以内で、ほぼ磁気回路に近いものを構成しています。



上記のサイトを見ていると、コアレスでも実際は負荷を掛けるとコギングがかなり発生するとあります。

素人の私には全然理解できないのですが、
無負荷の空転時はまったくの”コギングなし”
加負荷の回転時はかなりの”コギングあり”
とはどういうことなのでしょうか?

なぜコアレスなのにコギングが大きいのでしょうか?

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三相か単相か?
​http://tatyu.tea-nifty.com/gen/2006/12/post_06d4.html​
エアギャップ発電機は無負荷の空転時はまったくの”コギングレス”ですが負荷が上がるにつれ 
コギングが発生してきます 単相ステータはそれが顕著で夜中の強風で何度か目が覚めたほどです。

三相か単相か?(2)
​http://tatyu.tea-nifty.com/gen/2006/12/post_de28.html​
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上記のものは、コアレスコイルの、エアギャップ方式風車...続きを読む

Aベストアンサー

発電機に負荷をかけたて電機子巻き線に電流が流れると、コアレスでもトルク脈動(これもコギングに含まれるのでしょうか?ちょっとわかりません)は生じます。

理由は、回転子の回転につれて、電機子の電流が流れている巻き線と界磁の相対位置が変化する(電機子の発生する磁界と、界磁の発生する磁界の位置関係が変わる)ため。
電機子巻き線の数(巻き数ではなくてコイルの数)が少ないと顕著になります。

Q直流モーターの作り方を教えてください。

直流モーターの作り方を教えてください。

夏休みの宿題で、
直流モーターを作るという宿題があるのですが、
材料・作り方はどうすれば良いのですか?
どなたか詳しく教えてください!!
ググッてもよく解りませんでした!

条件
1.始動時には手助けして良い。だが回転開始後は安定して回転すること。
2.電源は単1~3乾電池個数2個までで、スイッチを付けること。
3.自作した物(キット不可)であること。
4.線の接続はハンダ付け、圧着リングなどを使用すること。
5.構造的に丈夫で、回転させるたびに調整を必要としないこと。
6.大きさは20cm×20cm×20cmの立方体に収まること。
7.身の回りの材料を工夫して利用し、制作費は1000円以内に留めること。
8.スピードが変化する、あるいは逆転できること。

Aベストアンサー

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1366794388
こちらが参考になりそうです。

Q★★★電磁誘導ステーターコイルの反発で  ローター磁石にコギングあるか?

電磁誘導でコイルに磁石を近づけた場合
回転数が上がって電圧が高くなってくると


(1)コイルからの反発力は大きくなって磁石板の回転にコギングが発生して
高回転に支障が発生するのでしょうか?
コイルは三相交流とします。

高回転とは 2000rpm以上とします。


=========================================================
対象発電機はこちら:

おもな参照ページ:風力発電でシビレタ...3点●
http://bokuwachibi1.blog50.fc2.com/blog-entry-9.html


固定子の扇型コイル9個を 
片面12個(両面24個)の回転子ネオジウム磁石 直径2cm厚さ5mm
が サンドイッチしている発電機です。

ステータコイルは厚さ6.7mm
ローター磁石 距離 7.4 mmなので
コイルと磁石は距離が片側 0.35mm


部品:画像
http://blog50.fc2.com/b/bokuwachibi1/file/20061111232445.jpg

ページは
http://bokuwachibi1.blog50.fc2.com/blog-entry-37.html



組上げ図:
http://blog50.fc2.com/b/bokuwachibi1/file/20061111235706.jpg



負荷抵抗10Ω、1000rpmで18v(32.4w)という性能だそうです。
ここでは、0.2mm450ターンだそうです。
=========================================================

電磁誘導でコイルに磁石を近づけた場合
回転数が上がって電圧が高くなってくると


(1)コイルからの反発力は大きくなって磁石板の回転にコギングが発生して
高回転に支障が発生するのでしょうか?
コイルは三相交流とします。

高回転とは 2000rpm以上とします。


=========================================================
対象発電機はこちら:

おもな参照ページ:風力発電でシビレタ...3点●
http://bokuwachibi1.blog50.fc2.com/blog-entry-9.html


固定子の扇型コイル9個...続きを読む

Aベストアンサー

凸極性
(突極性のほうが正しかったかな?)コイルの中心に鉄心を入れると、鉄心の表面は凸凹になりますよね。この凸凹があると突極性があると言います。(電機子鉄心の表面が円筒状だったりすると、突極性がない(円筒機)と呼びます。)。突極性があると、凸の部分が界磁時局に引っ張られるので、コギングを引き起こします。(円筒機なら、どの角度になっても引っ張られる力は変わらないのでコギングはおきない)

三倍の大きさ
紹介URLの写真を見ると、コイルが9個、磁石が12個あるようです。この発電機を三相で使うとすると、磁石はNNSSNNSSという具合に、二個が同じ無機に向いているのかなと思います。(極対数3)。この場合、コイルは、磁石二個分(極の大きさ相当)の大きさに巻くことがあります。(3倍じゃなくて、1.5倍ですね。失礼)

Qモーターの回転音と寿命について

モーターは、新品だと「ギュイーン」という回転音がしますが、私のモーターはしばらく使った物だと、「ジュイーン」という回転音がします。この回転音だとモーターを交換しないといけないのでしょうか(性能が落ちているのでしょうか)? また、なぜそのような音がするのでしょうか?
以上、どちらかでもお分かりの方、お願いします。

Aベストアンサー

ちょっとご注意です。
模型用のモーターで逆転する必要のある場合はダイオードによるサージアブソーバは使用できません。ダイオードが使用できるのはモーターにかかる電流の向きが常に一定の場合だけですので、電流の方向を変えて回転方向を変えるような回路ではどちらか片方の向きでショートしてしまいますので行わないで下さい。また、直列接続した場合は回転の方向が一方に固定されてしまい逆転できなくなります。電流の方向が変化するような用途で火花の発生を抑えるためにはバリスターと言う素子の使用が望ましいでしょう。モーターのようにコイルを利用している装置では、コイルの電流が切れたときに通電されていたときとは逆向きに高い電圧が発生しそれが火花の発生原因になります。モーターはブラシとコンミテーターによってコイルへの通電を高速度でスイッチしていますので、このためにブラシとコンミテーターの接点で火花が発生します。この電圧の発生を抑える方法としてコンミテーターにバリスターやコンデンサーを取り付ける方法があります。バリスターはある電圧(機種により決まっています)より高い電圧になると急に電流を流すようになる素子で(ツェナーダイーオードなどもこの性質がありますが。方向が決まっています)極性がないのが特徴です。バリスターを取り付けることでモーターに供給される電圧より高い少しだけ高い電圧のバリスターをつけておけば、高い電圧がコイルに発生したときバリスターに電流が流れ電圧が下がり火花の発生を抑えられます。コンデンサーについては、電圧の変化が起こった場合に電流が流れるのでやはり、コイルの電流が切れた瞬間の変化でコイルに誘起される電流はこちらに流れ電圧が高くなり火花を発生させるのを抑える効果があります。ただしこれらの方法はモーターを分解してアーマチュア(回転子のことです)のコンミテーターの端子に直接取り付けないとほとんど効果がないので、小型の模型用のモーターでは難しいかも知れません。

簡便な方法としてはバラストレジスター(モーターと直列に抵抗を入れる)やチョークコイルをモーターと直列に入れることである程度抑えることができます。ただし、これらの方法ではレジスターやコイルが電圧降下の原因になりモーターの最大出力が問題になる用途には不向きですが、鉄道模型などの用途では、実用に耐えるかと思います。

実際に鉄道模型を手にしたこともないのでどの程度の抵抗やコイルを選択したら良いかはわかりませんが、抵抗ならモーターの直流抵抗(回転していない状態でテスターで測定)10%~30%程度かと思います。この抵抗はモーターに流れる電流と同じだけ電流が流れるので、ある程度大きな電流に耐えられるものが必要で、大きな抵抗値をつけるほど効果は大きいのですが、力は弱くなります。

電源回路自体を改造する気になればもっと良い方法がなくはないのですが、使用されている電源のタイプも不明ですので、混乱を招きかねませんので、今回はやめておきます。

ちょっとご注意です。
模型用のモーターで逆転する必要のある場合はダイオードによるサージアブソーバは使用できません。ダイオードが使用できるのはモーターにかかる電流の向きが常に一定の場合だけですので、電流の方向を変えて回転方向を変えるような回路ではどちらか片方の向きでショートしてしまいますので行わないで下さい。また、直列接続した場合は回転の方向が一方に固定されてしまい逆転できなくなります。電流の方向が変化するような用途で火花の発生を抑えるためにはバリスターと言う素子の使用が望...続きを読む

Qタミヤのモーター

タミヤのミニ四区モーターで、レブチューンモーター・トルクチューンモーター・アトミックチューンモーター・タッチダッシュモーター・ハイパーダッシュ2モーターのそれぞれどのような違いがあるのですか

Aベストアンサー

はじめまして^^
レブチューンモーターは高回転なスピード重視モーターです。トルクチューンモーターはトルク重視の加速重視のモーターです。アトミックチューンモーターは回転とトルクのバランスが取れたモーターです。タッチダッシュモーターは、その名のとおり、少し車を押してやると走り出す変わったモーターです。ハイパーダッシュモーターは、アトミックチューンモーターのトルクをそのままに回転数を更にアップさせたモーターです。
↓にデーターをのせておきますね。

参考URL:http://www.geocities.jp/fact1073/data-pages/data-moter01.html

Qモーターの回転速度を制御したい

乾電池2本あるいは3VのACアダプタで、130モーターを回します。
このときに、回転の速さを制御したいと思います。

秋月のサイトを見ていたのですが、秋月のモーターコントロールキットを使って制御できるのではないかと思いました。
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=K-908&s=score&p=1&r=1&page=#K-00908

また、小型ボリュームで電圧を変える(ことができるのですよね?)ことで回転速度を変えることもできるのだろうとも思いました。
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%BE%AE%B7%BF%A5%DC%A5%EA%A5%E5%A1%BC%A5%E0&submit=%B8%A1%BA%F7

この2つの方法の内、どちらの方がトルクを落とさずに回転数を制御できるのでしょうか? さほど違いはないものなのでしょうか?
前者はON/OFFを小刻みに変えることで制御すると思うので、こちらの方がよいかなと思ったのですが……

また、ボリュームには色々種類がありますが、ボリュームの選び方(どの抵抗値のものを選べばよいか)についても、教えていただけると助かります。

乾電池2本あるいは3VのACアダプタで、130モーターを回します。
このときに、回転の速さを制御したいと思います。

秋月のサイトを見ていたのですが、秋月のモーターコントロールキットを使って制御できるのではないかと思いました。
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=K-908&s=score&p=1&r=1&page=#K-00908

また、小型ボリュームで電圧を変える(ことができるのですよね?)ことで回転速度を変えることもできるのだろうとも思いました。
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q...続きを読む

Aベストアンサー

1.100Ωくらいの小型ボリュームの両端に電源(3V+-の両方)を接続。
2.秋月で売っているものなら、2SD1830(トランジスタ)
のCを電源(+)に、Bをボリュームの中央に、Eをモータに接続。
3.電源(-)はモータに接続

こんなもんで回転は制御できるでしょう。
ただし、これは抵抗制御なのでトランジスタは結構発熱します。
サイリスタを使って、小刻みにONOFFした方がトルクが落ちにくいのですが・・・

「鉄道模型 サイリスタ パワーパック 自作」
あたりで検索してみてください。ただし、これらは定格12Vで動作するので3Vで動かすためには設計を変更する必要があると思います。

Q【鉄道・電車のモーターの話】鉄道、電車のモーターに使われている電動機って直流電動機ですか?交流電動機

【鉄道・電車のモーターの話】鉄道、電車のモーターに使われている電動機って直流電動機ですか?交流電動機ですか?


直流電動機なら、
1.直巻電動機モーター?
2.分巻電動機モーター?
3.他励電動機モーター?

交流電動機なら、
4.同期電動機モーター?
5.誘導電動機モーター?

誘導電動機モーターなら、
5-1.単相誘導電動機モーター?
5-2.三相誘導電動機モーター?

どのモーターが使われているんですか?

Aベストアンサー

こんにちは。
電車運転士をして居ります。

最近の主流は、
かご形三相誘導電動機です。
質問文の中だと、5-2です。

質問者様は電気関係に通じている方だと見受けられるので、ある程度専門的な用語を使わせていただきます。
電車登場黎明期~1980年代くらいまでは、交流電動機が良い事は分かっていたものの、実用に落とし込む次元ではなかったので、直流電動機でした。

始まりは1の直巻電動機です。
抵抗を介して制御する“抵抗制御”。

半導体技術から、
1970年代に複巻電動機。

分巻電動機だと、高周波分巻チョッパ制御で実用化されています。
今はVVVF制御に積み換えられて数が減ってしますが、東京メトロの車両で多く見られました。

直流電動機は、質問者様はもうご存知だと思いますが、ブラシの交換と、カーボンのカスが電動機のコアの部分に付着してしまうので、定期的な清掃(研磨)が必要です。
清掃しないと高圧が短絡し、フラッシュオーバー起きてしまいますから。

界磁チョッパ制御など、半導体技術が成熟した事もあり、昨今は交流電動機を使うことが殆どです。
理由は上記の通りで、フラッシュオーバーのリスクはなく、メンテナンスの軽減、一時的な過負荷にも耐えられるので。

鉄道車両の分類だと、
○抵抗制御
○チョッパ制御(電機子チョッパ・界磁チョッパ)
○VVVF制御
……と、3つに分かれるのですが、一番数を減らしているのは、実は“チョッパ制御”になります。

半導体がなく、定期的な部品交換で直しようがある抵抗制御は寿命が長く、
回生電力を期待するのなら、機器更新するより半導体の寿命に合わせてVVVF制御に積み換える(若しくは車両そのものを廃車する)方が効率的だからです。

こんにちは。
電車運転士をして居ります。

最近の主流は、
かご形三相誘導電動機です。
質問文の中だと、5-2です。

質問者様は電気関係に通じている方だと見受けられるので、ある程度専門的な用語を使わせていただきます。
電車登場黎明期~1980年代くらいまでは、交流電動機が良い事は分かっていたものの、実用に落とし込む次元ではなかったので、直流電動機でした。

始まりは1の直巻電動機です。
抵抗を介して制御する“抵抗制御”。

半導体技術から、
1970年代に複巻電動機。

分巻電動機だ...続きを読む

Qモーターを逆回転させるには??

ミニ四駆などに使われるモーター(FA-130など)を逆回転させたいとき、乾電池ならプラス・マイナスを逆にすればできますが、ACアダプターを使って回している場合に逆回転させるにはどうすれば良いのでしょうか。
ボタンを2つで正・逆回転できるようにしたいです。

調べていると、スイッチング回路?など出てきましたが、イマイチわかりません…。スミマセン、教えてください。

Aベストアンサー

ACアダプターでも出力側はプラス・マイナスが有りますから、その配線を逆につなげば良い。
モーターの前で2回路スイッチを一個付け、配線が逆になるように考えてみてください。

Qデジタルモーターとは?

ダイソンというメーカーのCMの中に
デジタルモーターなるモーターを使用と
語っています。
このデジタルモーターとはいかなるモーター
なのでしょうか?

サーボモーターやステッピングモーター
とは違うのでしょうか?
それとも、普通のインダクションモーター
なのでしょうか?

教えていただきたいのでよろしく、お願い致します。

Aベストアンサー

>http://kaden.watch.impress.co.jp/docs/column/2011_04_03/20110620_448186.html

ブラシレス(直流)モーターですね。
従来の掃除機用モーターはブラシで機械的に回転磁界を作って回転子を追従させていたのだけれど、ダイソンはマイコンでシーケンシャル(デジタル的)に回転磁界を発生して回転力を作っているようです。
要はプログラムでその回転周期をつくっているので、いくらでも回転数を上げることができるという理屈でしょう。でも毎分10万回なんて、いくらミネベアのベアリングだって熱を持ってとても持たないよ。ひとけた低いんじゃないかと思いますが(理論上はそこまで回転数があげられるということでしょうけど)。

Qモーターの種類によるギア回転数の計算方法

宜しくお願い致します。

種類の違うミニ四駆のモーターを乾電池で回し続けます。
今回は仮にノーマルモーターFA-130とトルクチューンモーターで質問します。
ずーっと回し続けると、当然トルクチューンの方が
先に電池を消耗し、先に回転が止まるのは当たり前ですが、
同じ電圧で、同じピニオンギアを用い、同じクラウンギアを回転させた場合
どちらのモーターの方がクラウンギアを多く回転させられるのでしょうか?(総回転数の比較)
また、どういう計算方法になるのでしょうか?

条件として
電圧1.5V ピニオンギア 16T クラウンギア 28T です。

モーターの性能は下記でお願いします。
http://www.tea-league.com/web/mot.htm

Aベストアンサー

同じギヤ比で比べるのは難しいでしょう。
というよりも、実際に使用出来る条件とはかけ離れた意味のあまり無い 比較になってしまいます。
それは、それぞれの適正負荷と異なってしまい、本来の性能を出す事が出来ないからです。

計算は、電池の容量と消費する電力から、モーターを回せる時間が得られますから、
それに、適正負荷回転数を掛けて、ギヤ比で割ればいいでしょう。


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