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交流同期電動機というのがありますが、この『同期』というのは、いったい何と同期するのでしょうか?

トヨタのプリウスに採用されているのは永久磁石型なのですが、永久磁石型にもかかわらず、交流同期電動機となっています。永久磁石を用いる電動機は、通常3極直流モーターなのですが、何故永久磁石で交流モーターが回せるのですか?

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A 回答 (5件)

「電気自動車の仲間たち」というpdfファイルを見るといろんなモーターが使われています。


直流分巻電動機、直流直巻電動機、同期電動機、誘導電動機。
それぞれ特徴があります。
直流モータはバッテリーから直で、交流モーターはインバーター使用です。

永久磁石型同期電動機は構造簡単で効率が高くメンテナンスもしやすいです。

同期電動機は電源周波数(の整数分の1)に正確に同期して回転します。
クオーツが出来るまでは、かなり正確な電気時計としても使われていました。

最近はインバータと組み合わせて速度可変、出力可変の電動機として使われることが多くなりました。
VVVFです。参考URL。

電車もドレミ電車などインバータ+交流電動機が多くなってきました。

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%AF%E5%A4%89% …
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補足


籠型誘導機の場合、回転子の導体に流れる電流(でできる磁界)と、固定子が作る回転磁界の相互作用でトルクが発生します。
回転子に電流が流れるためには、回転子を鎖交する磁束が変化する(すべりがある)必要があります。回転子を回転磁束と同期させて回転させる(回転子と磁束の相対位置が一定)と回転子導体には誘導電圧が発生せず、回転子に電流が流れません。

回転子に永久磁石(や直流の電磁石)を取り付けると、回転子の作る磁界と固定子の作る回転磁界の相互作用でトルクが発生し、回転子は回転磁界と同じ速度で回転します。

以下余談

また、回転磁界中に鉄などの磁性体を置くと、磁性体が帯磁(で用語良かったかな?)し磁界を生じます。この磁界と、回転磁界の相互作用でもトルクが発生します。
(例えば、棒状の磁性体の中心を回転軸につけると、磁性体は回転磁界に引き寄せられながら回転します(リラクタンストルク、リラクタンス機))。

この他にも、回転子の電磁石に交流を流すタイプ(回転速度が変えられる、揚水発電で一部使われてます)の同期電動機とか、世の中には色々有ります。
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>なぜ回転子に永久磁石が用いられるのかがわかりません。


>籠型回転子は、反強磁性体〈胴〉で出来ていて、磁性材料じゃなくても、
>電気子から受ける磁力線によって、回転磁界が生じ回るはずなのですが・・・?

「なぜ?」と言われても困るのですが、
かご型回転子を用いるのは誘導電動機ですよね。
構造上の違いとしか言いようがありません^^;
回転子に磁石を用いるのが同期電動機で、誘導電動機と比べて
効率が高いという特徴があります。
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この回答へのお礼

解りました。ありがとうございました。

お礼日時:2005/08/25 18:17

>この『同期』というのは、いったい何と同期するのでしょうか?



 三相交流の周波数に同期します。
クルマの場合、回転速度の変化に対応しなくてはなりませんので、
インバータにより速度に応じた周波数の交流を作ります。

 よく似たものに、誘導電動機があります。
こちらも、周波数にほぼ同期しますが、原理上「すべり」があり、
完全に同期はしません。

>何故永久磁石で交流モーターが回せるのですか?

 この場合、永久磁石は回転子に用いられます。
 固定子側のコイルに三相交流を用いますので、
固定子の磁気の変化に同期してモーターが回ります。

http://www.sendai-ct.ac.jp/groups/kanmachi_lab/P …

この回答への補足

>この場合、永久磁石は回転子に用いられます。

この、なぜ回転子に永久磁石が用いられるのかがわかりません。
籠型回転子は、反強磁性体〈胴〉で出来ていて、磁性材料じゃなくても、電気子から受ける磁力線によって、回転磁界が生じ回るはずなのですが・・・?

補足日時:2005/08/25 17:33
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同期電動機


固定子に交流を流して、回転磁界を作ったときに、この回転磁界と電動機の軸が同じ速度で(同期して)回転する電動機が同期電動機です。
同期電動機には、永久磁石をつかった永久磁石界磁同期機、電磁石を使った巻線(界磁)同期機、鉄心の形状によってトルクを出すリラクタンス機、鉄心のヒステリシスを利用したヒステリシス機などなど各種有ります。

永久磁石界磁同期機
永久磁石の回りに回転磁界をつくると、磁石は磁界につられて回転します。
で、同期電動機になります。
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Q同期電動機はなぜ、回転子が停止した状態からは始動できないのか。

標記について、始動巻線などを備えたものは別として、一般的に同期電動機は、回転子が停止している状態では、始動トルクが0であるから始動できないという記述がなされています。
しかし、なぜ、始動できないのかについての詳しい説明がない、当然であるかのような記述があります。
私が考えるところでは、界磁には励磁電流が流されることにより磁極が発生し、電機子(固定子)には三相交流が流され回転磁界をつくるので、磁力線の中を電流が流れることから、電機子導体にはフレミングの左手により力が作用するが、固定されていることから、反作用により界磁が回転するのではないかと思うのですが・・・・
なぜ回転しないのか、その原理を教えていただけないでしょうか。
なお、初めから回転している状態であれば、引き続き回転するというのはそれなりに理解できております。

Aベストアンサー

#1お礼欄に関して
周波数0から引っ張り挙げる場合(簡単のために、回転子の角度を知るセンサがあるとします)
・回転子の角度(界磁磁界の方向)から、若干ずれた角度に起磁力ができるよう固定子に電流を流します。(このときは直流電流)
・トルクが発生して、回転子が回り始めます。
・ここで、固定子の電流位相を回転子の角度に対して進みの状態を保持する(自動的に、固定子につながった電源の周波数は上がっていきます)と、回転子はどんどん加速し、目標速度まで持ち上げることができます。

周波数一定の電源での起動
回転子が静止しているとき、固定子に定周波の電源をつなぐと、平均値が0の脈動トルクが発生します。回転子の機械的な時定数よりも電源の周期があるていど長ければ、回転子は脈動トルクで加速されて、回転を始めることができます。
(さらに、電源を全電圧投入したときには、一時的に偏磁がおきて電流波形がひずみますので、これも始動に一役買っているかもしれません。)

Q同期モータと誘導モータの違い

こんにちは、
同期モータと誘導モータの違いは何でしょうか?
誘導モータはうず電流、同期モータは磁石による吸引力の違いらしいのですが、同じではないでしょうか?また、誘導モータは、中に磁石がなし、同期モータは磁石ありと思っていましたが、同期モータにも、リラクタンス型(鉄心のみ)もあります。

Aベストアンサー

回転数と電源周波数が正しく対応している(同期機)
誘導電流でトルクが発生している(誘導機)
と、名前の付け方からして異なっていると思います。

トルク発生の原理という点では、どちらも同じといってよいでしょう。
たとえば、界磁を電磁石にした同期機で、界磁に交流電源をつないだ可変速同期機と、巻き線型誘導機の二次巻き線に交流電源をつないだ超同期セルビウス運転では、同じものになります。

磁石を持たない同期機には、リラクタンス型以外にヒステリシスモータもありますね。

QプリウスなどHEVやEVが昇圧する理由について教えてください。

プリウスなどHEVやEVが昇圧する理由について教えてください。
プリウスはバッテリーをパワーユニットで500V(2代目), 650V(3代目)まで昇圧している理由は、電圧を上げることで電流を減少させRI^2損を減らしていること以外にどのような利点がありますか?
また、電圧を上げるほど総合効率はよくなるのでしょうか?

Aベストアンサー

こんにちは。
 おや、久しぶりに覗いてみましたがまだ閉められていませんね。
 他の方からもう少し回答があるかと思っていたのですが。

 次のような回答ではいかがでしょう。
ポイントは、「効率と安全のために昇圧している・・・」

 最近の電気自動車・ハイブリッド車は、確かにモデルチェンジのたびに軒並み高い電圧に昇圧するようになっていますね。電流を上げればよいのに。また、電圧を上げるにもわざわざ昇圧回路なんか使わずにバッテリの直列数を大きくすればよいのに・・・。

質問者さんも一部はお気づきかもしれませんが、ご説明としては次のようになるでしょう。

(1) モータのパワーを上げたい。
・・・そのためには電流を増やすか、コイル巻数を増やす必要があるが、モータ印加電圧が一定のままでは、巻数が決まると上限の電流が決まってしまうし、巻数を増やすと抵抗・リアクタンスの増でかえって電流が小さくなりパワーが上がらない。
・・・また、(お気づきのとおり)回路電流を上げると、モータ以外の配線での損失が大きくなり、配線を太くする・制御回路も頑強にする必要があるので、ほどほどにしておきたい。(だから、むしろ電流は低めにして、コイル線を細めにしても巻数を増やしたい。)
(2) 電流を増やすにも、巻数を増やすにも、モータ印加電圧を上げる必要がある。
・・・しかし、バッテリの直列数を増やすと、回路全体の耐圧を上げる必要が生じるし、事故の際の安全性の不安も増大する。バッテリの体積効率・信頼性の上でも、同じ体積なら直列数を増やすより1セルを大きくしたほうが得。
(3) そこで昇圧回路の登場。改良ごとにより高い電圧に進化。
・・・少ないバッテリの直列数で高い電圧を確保する。高い電圧はモータ入口だけだし、たいていの事故では昇圧回路の動作を止められるので安全性も高い。
・・・当然、昇圧回路分のコスト・信頼性の点では損だが、制御回路と一体化する等の技術の進歩で吸収できるようになった。回路追加の分、エネルギー損失も生じるが、細めにしたモータの電線に大電流を流す損失に比べればマシ。回路の部品類も、大電流用のものより大電圧用のもののほうが作りやすい(当然、限界はありますが)。
 また、バッテリの出力電流はより大きくなりバッテリ内部抵抗での損失は増大するが、内部抵抗の極端に小さいリチウム系バッテリを使うことにより問題になりにくくなった。

ということで、性能が同じなら、コストの上でも総合的損失の上でも、一応「オトク」ということでしょうか。
さてさて、いかがでしょうか。
お役に立てば幸いです。

こんにちは。
 おや、久しぶりに覗いてみましたがまだ閉められていませんね。
 他の方からもう少し回答があるかと思っていたのですが。

 次のような回答ではいかがでしょう。
ポイントは、「効率と安全のために昇圧している・・・」

 最近の電気自動車・ハイブリッド車は、確かにモデルチェンジのたびに軒並み高い電圧に昇圧するようになっていますね。電流を上げればよいのに。また、電圧を上げるにもわざわざ昇圧回路なんか使わずにバッテリの直列数を大きくすればよいのに・・・。

質問者さんも一部はお...続きを読む

QDCモータのACモータに対する利点(欠点)

DCモータとACモータ(同期機、誘導機)のそれぞれの性質についてはわかっているつもりでいるのですが、『DCモータはACモータに比べてどのような利点(欠点)があるか』ということになるとあまり答えに自信がもてません。

No.147107の回答にもありますが、まず利点として簡単に思いついたのは『電機子電圧を変えるだけで広範囲で高効率の速度制御ができるので制御しやすい』です。
しかし誘導機でも制御できる範囲が狭いだけで同じような特性があったような気がします。

同じく欠点としては、ACモータが三相交流による回転磁界で回転するのに対し、DCモータは直流を整流子とブラシで電流を反転させることで交流を作って回転しますが、『回転が速くなると整流子とブラシとの摩擦で熱や火花が生じる』ということが思いつきます。
ところがブラシレスDCモータは名前の通りブラシが無いのでそれが欠点とは言い切れないと思うのです。

それでは、いったいDCモータの利点や欠点とはどんなものがあるのでしょうか。
また、その利点はどのような用途に応用されているのでしょうか。

Aベストアンサー

モーター単体での議論と、パワーエレクトロニクスと組み合わせた場合の議論があると思います。

かつてパワエレが無かった時代は
直流機の利点
電機子電圧で広範囲の速度制御が可能
(抵抗だけで速度制御ができる)

直流機の欠点
負荷の変動により速度が変動してしまう
整流という機械的構造が必要
(ブラシのメンテが必要で堅牢でない)
大型化が困難(整流限界)2000kWくらい
直流電源が必要(商用系統に悪影響がでる)

交流機の利点
整流が必要ない
電源に同期して一定速度で運転できる(同期機)
大型化が可能
力率制御ができる
固定子と回転子のすきまが大きく構造が堅牢

交流機の欠点
速度制御が不可(同期機)、範囲が狭い(誘導機)


でありました。
パワエレはこれらの問題を解決してきました。
可変周波数を作成できるため交流機でも可変速運転が可能になり、保守コストの点で直流機を駆逐しました。

一方でシンプルな制御回路(小型軽量が可能)という点で直流機も相変わらず使われています。

ブラシレスDCは整流を外部の電子回路が代替しているので機械的な整流機構が無くなり保守は減りましたが製造コストや運転コスト(電気代)は誘導機より高くつきます。

DCが生き残るのは同じ体積あたりで扱える電力・速度の点で相変わらず優位にあり、電気自動車などスペースや重量を問題にする用途では活路があります。

モーター単体での議論と、パワーエレクトロニクスと組み合わせた場合の議論があると思います。

かつてパワエレが無かった時代は
直流機の利点
電機子電圧で広範囲の速度制御が可能
(抵抗だけで速度制御ができる)

直流機の欠点
負荷の変動により速度が変動してしまう
整流という機械的構造が必要
(ブラシのメンテが必要で堅牢でない)
大型化が困難(整流限界)2000kWくらい
直流電源が必要(商用系統に悪影響がでる)

交流機の利点
整流が必要ない
電源に同期して一定速度で運転できる...続きを読む

Q直流機と同期機の違い

直流機と同期機の違いについて、原理の違いと、構造の違いの2つに分けて調べていたのですが、出力が直流か交流かの違いくらいしかわかりませんでした。どちらの界磁装置も直流だし、よくわかりません。この2つについてどちらでも構わないので教えてください!!

Aベストアンサー

 質問の様子では、本当の基本が知りたいようですので、お話します。見当違いでしたら、ごめんなさい。
 科学知識は、用語を作り、コミニュケイションをとる事は、5感による曖昧用語(感情が入りますから意味が広く曖昧、政治討論で分ると思います)と違い、意味が1つでハッキリ言葉と認識しておきましょう。だから、他国の人でも言葉のニューアンスなどと言う、違いは生じません。
 だから、科学の勉強は、言葉の定義(取り決めた意味)を知ると全て分かるのです。数式も。記号も。
と言う事で、お話します。
 直流とは、直流電圧と直流電流があります。
 直流電流とは、電流が電線を一方向に流れ続けて逆方向に流れない電流の事。流れる量が変化しても、一時途切れても(後で脈流という用語作って増やした)直流電流に入ります。
 この直流電流を流す原因になる、加える電圧が直流電圧です。
 直流発電機、乾電池、蓄電池(バッテリー)・・・がこれです。
 
 交流とは、電圧と電流があり、電線を左右交互に方向転換して流れる電流、それを流す電圧の事につけた言葉です。
 
 モーターと発電機、は基本的に同じ構造をしていて、モータにも発電機にもなります。余計でしたか。
 自転車の発電機は、脚力で回している時は、発電機ですし、外から電流を流し込んでやると、モーター(電動機)になります。
 
 直流電圧、電流を用いてモ-ターや発電機にした回転機をひっくるめて、直流機、交流を使ったモーターや発電機をひっくるめて、交流機。と言います。
 
 交流機の中に、誘導電動機、と同期機とい用語があります。なぜ同期とつけたかが問題点です。同期の意味を知るとよい事は最初に話した通りです。時間的に同時に動くと言う事は、想像できすね。
 
 長くなりますから、モーターについてお話して終わりにします。
 モーターの原理は、一般の人にわかりやすく、言うと
磁石のN極とS極が吸引し合う自然現象を利用したものです。これ1つきりで、博士も小学生も共通の覚え方をします。
 但し、天然の磁石は弱まります。ただエルステッド教授が、電流が磁力線を作って磁石と同じ作用を示す事を発見してから、現在は、鉄にコイルを巻いて電流を流し、磁力を一定に保ったり、変化させたりして、電磁石や、モーターや発電機を作っています。
 
 直流機は、交流でない事は分かりましたね。
交流電動機、交流発電機に同期電動機、同期発電機と言う名をつけた動作の回転機がありますが、モーターだけにします。
 外枠のステーター(固定子)の突起に巻いたコイルに交流電流を流すと、単相交流と言って、家庭に2本線で入って来ているのと同じ物を使っても界転磁界を作れますが、誤解の元になりますので、ここでは除外し、3相交流を使ったモーターについてお話します。
 電柱の上に走っている3本の送電線から束にして屋内に導いた(勿論電圧はトランスで下げたもの)、3相交流といって、単相交流が時間的に1山づつづれた(周波数、大きさは3っとも同じ)3っつの交流電流を、電動機の外周のステーターの突起に(または溝に)巻いたコイルに流してやると「回転磁界」といって、目の見えない透明な1個の、N極とS極をもった一定の強さの馬蹄形磁石が、外回りを一定の速さで回転して行っているのと全く同じ現象が起きる事を人間の知恵が、計算して突き止めたのです。
 これを回転磁界といいます。
 それで、モーターのシャフトをつけた回転子の鉄の方に、コイルを巻いて、直流電流を流しN極とS極を持つ一定の強さの磁石を作ってやると、透明なNSの回転磁界(回転磁石)にくっいて、遅れることなく、同時にくっついて回転していく事が出来ると言う事から、同期電動機と命名したわけ。これが同期の意味。
 誘導電動機は回転磁界から遅れながらついて回転しますから、同期になりません。

 質問の様子では、本当の基本が知りたいようですので、お話します。見当違いでしたら、ごめんなさい。
 科学知識は、用語を作り、コミニュケイションをとる事は、5感による曖昧用語(感情が入りますから意味が広く曖昧、政治討論で分ると思います)と違い、意味が1つでハッキリ言葉と認識しておきましょう。だから、他国の人でも言葉のニューアンスなどと言う、違いは生じません。
 だから、科学の勉強は、言葉の定義(取り決めた意味)を知ると全て分かるのです。数式も。記号も。
と言う事で、お話します...続きを読む

Q時定数について

時定数(τ=CR)について物理的意味とその物理量について調べているのですが、参考書等これといってわかりやすい説明がありません。どうが上記のことについて詳しく説明してもらえないでしょうか?

Aベストアンサー

1次応答のお話ですね。
物理の世界では「1次応答」と呼ばれる系をしばしば扱います。その系の応答の時間的尺度を表す数字が「時定数」です。物理量としては時間の次元を持ち、時間と同様に秒や分などを単位に表現できます。

直感的には「水槽から出て行く水」のアナロジーで考えると分かりやすいと思います。いま水槽があって下部に蛇口が付いているとします。蛇口をひねると水は流れ出ますが、水が流れ切ってしまうまでにどれくらい時間がかかるでしょうか。
明らかに水槽が大きいほど、そして蛇口が小さいほど時間がかかります。逆に水槽が大きくても蛇口も大きければ水は短時間で出て行きますし、蛇口が小さくても水槽が小さければこれまたすぐに水槽はからっぽになります。
すなわち水がからっぽになるまでに要する時間の目安として
 水槽の大きさ×蛇口の小ささ
という数字が必然的に出てきます。ご質問の電気回路の場合は
 コンデンサの容量→水槽の大きさ
 抵抗→蛇口の小ささ
に相当するわけで、CとRの積がその系の応答の時間的な目安を与えることはなんとなくお分かり頂けると思います。

数式を使いながらもう少し厳密に考えてみましょう。以下のようにコンデンサCと抵抗Rとからなる回路で入力電圧と出力電圧の関係を調べます。
 + C  -
○─┨┠─┬──●
↑    <  ↑
入    <R  出
力    <  力
○────┴──●

入力電圧をV_i、出力電圧をV_oとします。またキャパシタCに蓄積されている電荷をQとします。
するとまず
V_i = (Q/C) + V_o   (1)
の関係があります。
また電荷Qの時間的変化が電流ですから、抵抗Rの両端の電位差を考えて
(dQ/dt)・R = V_o   (2)
も成立します。
(1)(2)を組み合わせると
V_i = (Q/C) + (dQ/dt)・R   (3)
の微分方程式を得ます。

最も簡単な初期条件として、時刻t<0でV_i = 0、時刻t≧0でV_i = V(定数)となるステップ応答を考えます。コンデンサCは最初は帯電していないとします。
この場合(3)の微分方程式は容易に解かれて
V_o = A exp (-t/CR)   (4)
を得ます。exp(x)はご存じかと思いますがe^xのこと、Aは定数です。解き方が必要なら最後に付けておきましたので参考にして下さい。
Cは最初は電荷を蓄積していないのですから、時刻t=0において
V_i = V = V_o   (5)
という初期条件が課され、定数Aは実はVに等しいことが分かります。これより結局、
V_o = V exp (-t/CR)   (6)
となります。
時間tの分母にCRが入っているわけで、それが時間的尺度となることはお分かり頂けると思います。物理量として時間の次元を持つことも自明でしょう。CとRの積が時間の次元を持ってしまうのは確かに不思議ではありますが。
(6)をグラフにすると下記の通りです。時刻t=CRで、V_oはV/e ≒0.368....Vになります。

V_o

* ←初期値 V        
│*
│ *
│   *         最後は0に漸近する
│      *       ↓
└───┼──────*───*───*───*─→t
t=0  t=CR
   (初期値の1/e≒0.368...倍になったタイミング)


【(1)(2)の解き方】
(1)の両辺を時間tで微分する。V_iは一定(定数V)としたので
0 = (1/C)(dQ/dt) + (dV_o/dt)
(2)を代入して
0 = (1/CR) V_o + (dV_o/dt)
-(1/CR) V_o = (dV_o/dt)
- dt = dV_o (CR/V_o)
t = -CR ln|V_o| + A
ここにlnは自然対数、Aは定数である。
この式は新たな定数A'を用いて
V_o = A' exp (-t/CR)
と表せる。

1次応答のお話ですね。
物理の世界では「1次応答」と呼ばれる系をしばしば扱います。その系の応答の時間的尺度を表す数字が「時定数」です。物理量としては時間の次元を持ち、時間と同様に秒や分などを単位に表現できます。

直感的には「水槽から出て行く水」のアナロジーで考えると分かりやすいと思います。いま水槽があって下部に蛇口が付いているとします。蛇口をひねると水は流れ出ますが、水が流れ切ってしまうまでにどれくらい時間がかかるでしょうか。
明らかに水槽が大きいほど、そして蛇口が小さい...続きを読む

Q『トラクションをかける』とはどういう意味ですか

大変に幼稚な質問で恐縮なのですが、
運転しているときに、『トラクションをかける』とはどういう意味なのでしょうか?
「コーナーではトラクションをかけて・・・」 等とよく読むのですが、運転について全く無知なので、意味がわかりません。
どういう意味で、運転中にどういう作業をするのでしょうか。

わたしは全くの素人ですので、やさしくご説明していただけると幸いです。
よろしくお願い申し上げます。

Aベストアンサー

●以前、車の開発実験耐久に携わっていた者です。

●運転しているときに、『トラクションをかける』とはどういう意味なのでしょうか?

→結論から申しますと、『トラクションをかける』=『アクセルを踏み込む』です。

自動車の場合、『トラクション』とは、主に『駆動力』を意味します。

●『駆動力』とは?

これは、人間で例えると分かりやすいです。
人間が歩いたり走ったりする時、路面を足の裏で蹴り出すのを繰り返しますよね。
この蹴りだす行為を車に置き換えると・・・
『タイヤ(足の裏)で路面を蹴り出す事』
=『タイヤを回転させる事』
=『アクセルを踏み込む事』
=『駆動力』なのです。

車の駆動力を上げるには、アクセルを深く踏み込めばいいのです。
人間が走る時も、速く走ろうとすればする程、路面をより強く蹴り出すと思います。

*この時に路面との摩擦が無い場合は、いくら駆動力を大きくしてもそれは路面には伝わりません。(タイヤが空転する、又はスリップする)
人間が氷の上で走ろうとしても、足の裏との摩擦が無いと、いくら足の裏で蹴り出しても走れないのと同じです。

●「コーナーではトラクションをかけて・・・」 等とよく読むのですが、運転について全く無知なので、意味がわかりません。どういう意味で、運転中にどういう作業をするのでしょうか?

→これは、『カーブの方向へハンドルを切り、前輪タイヤを曲がる方向へ向けて、アクセルを踏み込みながら(駆動力を掛けながら)曲がる事』です。

これも人間で例えると理解しやすいと思います。
あなたが走って交差点を曲がる時、足の裏で曲がる方向とは反対の方向へ蹴り出すはずです。

●以前、車の開発実験耐久に携わっていた者です。

●運転しているときに、『トラクションをかける』とはどういう意味なのでしょうか?

→結論から申しますと、『トラクションをかける』=『アクセルを踏み込む』です。

自動車の場合、『トラクション』とは、主に『駆動力』を意味します。

●『駆動力』とは?

これは、人間で例えると分かりやすいです。
人間が歩いたり走ったりする時、路面を足の裏で蹴り出すのを繰り返しますよね。
この蹴りだす行為を車に置き換えると・・・
『タイヤ(足の裏)...続きを読む

Qトヨタ、ホンダのハイブリッド車の電気モータについて教えて下さい。

トヨタ、ホンダのハイブリッド車で使われている電気モータは、どこの会社で製造されていますか?
また、それらのモータについて性能、他詳しいデータ等、ご存知の方がいらっしゃいましたら、教えて下さい。
リサーチをしている友人に、何とか力になってあげたいと思っています。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

No.4です。 今度はトヨタプリウス(現行の2ZR-FXE)について、

メーカーはNo.4と同じく、エンジンの一部ですので、トヨタでしょう。

>データー等
基本的にはプリウスと同じ三相交流同期型モーター。

プリウスの場合、発電専用のMG1と、駆動&発電兼用のMG2が有ります。 MG1もモーターとも言えるのですが、発電専用ですので省略し、MG2について。

最高出力 60KW

最大トルク 207Nm
リダクションギアを介し、トルクは2.6倍にされています。
(リダクションギアの後にもいろいろギアがあますので、何処までをモーターの出力とみなすかはややこしい気もします)
で、モーターの最高回転数は13,900rpm。

駆動最高電圧 650V (出力に応じて調整)

高電圧高回転型のモーターとすることで、小型軽量化している。 
とは言え、モーターのみでも走行できるモノなので、モーターとガソリンエンジンのダブルで駆動装置を持ち、常に半分は無駄なモノを運ぶのにエネルギーを使用しているとも言えるので、一般の走行条件ではトータルで効率が良くエコだと言われても、なんとなくスッキリしません。 (スミマセン、あくまでも個人的な感想です)

No.4です。 今度はトヨタプリウス(現行の2ZR-FXE)について、

メーカーはNo.4と同じく、エンジンの一部ですので、トヨタでしょう。

>データー等
基本的にはプリウスと同じ三相交流同期型モーター。

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最大トルク 207Nm
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(リダクションギ...続きを読む

Q発電機のほとんどが同期機である理由

火力機や水力機の発電機が同期発電機なのはなぜなのでしょう。

Aベストアンサー

同期式・非同期式の違いを復習してください

周波数の安定した交流を発生させたいからです

非同期の発電機は、単独では安定した発電はできません
安定した送電網に接続したときのみ安定した発電が可能です
ですから網の同期発電機の割合が少なくなれば、網の安定運用ができなくなります

QVVVF電車は、全て交流モーターの電車ですか?

最近、よく電車の制御にVVVFインバータ搭載という言葉を聞きます。
電圧と周波数を自由に制御し、それによって電車のスピードを制御するというものらしいですが、普通、日本の多くの鉄道は、直流・1500Vで走りますね。

VVVF搭載車は、架線から受けた直流・1500Vを、走行段階によって、いろいろと変えていくのでしょうか。例えば(ド素人な発想で申し訳ないですが)、出発時点では、2000V位に変圧して、スピードがピークに達したら、1000V位に落とすとか(自動車のアクセルのような?)、また車輪を動かす主電動機(モーター)には、交流電気を流して、ブラシなどが不要でメンテナンスが簡単な交流モーターにその交流電気を供給するのでしょうか。

 しかし、例えば、JRの205系などは、チョッパ方式から、VVVFに変えたと聞いたことがあるけれど、車輪を動かす主電動機は、交流にしたのでしょうか。(台車が換った様子はよくはわからないけれど、なしのようですが)

同様のことが、西武の9000系にも言えそうです。
西武の9000系も、抵抗制御から、VVVF制御に変えていますが、台車そのものはFS372で、換えられた様子はないです。ということは、直流モーターのままなのでしょうか。それとも、台車はそのままで、組み込んであるモーターは交流に交換したのでしょうか。
 2000系2197の車両も、VVVFを搭載していますすが、台車はFS372のまま)
だとすると、メンテナンスに手間がかかる直流モーターのままなら、VVVFを搭載する意味が薄れてしまうみたいですが。

鉄道および技術的知識はあまりないので、笑われるかもしれないですが、なるべく素人に理解できるように、簡単に教えていただければ幸いです

最近、よく電車の制御にVVVFインバータ搭載という言葉を聞きます。
電圧と周波数を自由に制御し、それによって電車のスピードを制御するというものらしいですが、普通、日本の多くの鉄道は、直流・1500Vで走りますね。

VVVF搭載車は、架線から受けた直流・1500Vを、走行段階によって、いろいろと変えていくのでしょうか。例えば(ド素人な発想で申し訳ないですが)、出発時点では、2000V位に変圧して、スピードがピークに達したら、1000V位に落とすとか(自動車のアクセルのような?)、また車輪を動...続きを読む

Aベストアンサー

こんばんは、首都圏の私鉄で電車運転士をしております。

○VVVF制御
交流電力を出力する電力変換装置で、その出力する交流電力の実効電圧と周波数を任意に制御するものになります。交流電力を出力するモノですし、直流電力に周波数というモノはありませんので、動かす対象は必然的に交流モーターになります。

※直流はプラスからマイナスへ一方通行で流れる電気の流れですが、交流はプラスマイナスが一定周期で行ったり来たりするモノです。1秒間辺りに何回行ったり来たり(周波数)するかを示すのが「Hz」(ヘルツ)という単位になります。60ヘルツ=1秒間に60回プラスマイナスが入れ替わる事を示します。

直流1500V⇒三相交流に転換⇒その電圧と周波数を制御する事で交流モーターを動かす。
・・・こういう仕組みになります。


>VVVF搭載車は、架線から受けた直流・1500Vを、走行段階によって、いろいろと変えていくのでしょうか

この電圧と周波数を制御する事で、電動機の回転を制御しています。


>JRの205系などは、チョッパ方式から、VVVFに変えたと聞いたことがあるけれど、車輪を動かす主電動機は、交流にしたのでしょうか。(台車が換った様子はよくはわからないけれど、なしのようですが)

台車はそのままで、中の電動機を交換しているので、それこそ車庫で下から覗き込むなどしなければ分かりません。
そして、交流モーターに換装しています。

205系は抵抗制御のまま回生ブレーキが使えるようにした「添加励磁制御」というモノになります。
チョッパ車ではありません。

※添加励磁制御。
直流モーターの鉄道車両、動かす時は、
直列で全ての抵抗を通した回路を繋ぎ、速度を上げるために徐々に抵抗の少ない回路に繋ぎ変えてモーターの回転数を上げて行きます。
 ↓
抵抗を全て抜いた回路に到達したら、今度は並列に組み替えて更に回転数を上げて行きます。
 ↓
回転が上がっていくと同時に、逆起電力が増えて回転を妨げて行きます。
 ↓
その為、今度は界磁側の電気を減らすように、抵抗を使って界磁側に流れている制御します(弱め界磁)

この界磁側の電気の流れを制御するにあたって、
○抵抗などでは無く、半導体でチョッピング制御するのが「界磁チョッパ制御」
○一度、別電源を噛ませ、半導体を使わずに制御するのが「添加励磁制御」

・・・・になります。


>西武の9000系も、抵抗制御から、VVVF制御に変えていますが、台車そのものはFS372で、換えられた様子はないです。ということは、直流モーターのままなのでしょうか。それとも、台車はそのままで、組み込んであるモーターは交流に交換したのでしょうか。

そうです。
台車はそのままで、中のモーターを換装しています。
交流モーターは直流モーターより小型ですので、換装に差し支えるというケースはあまりありません。

交流モーターを使うメリットは、
○ブラシの管理などをしなくて済む。
○整備不良によるフラッシュオーバーのリスクが無い。
○構造が簡単。
○小型で高出力
○抵抗を使わないので、限られた電気を効率的に使える。

・・・・これらの理由があり、昨今の車両は、余程特殊な理由が無い限りは、交流モーターの車両が一般的です。

こんばんは、首都圏の私鉄で電車運転士をしております。

○VVVF制御
交流電力を出力する電力変換装置で、その出力する交流電力の実効電圧と周波数を任意に制御するものになります。交流電力を出力するモノですし、直流電力に周波数というモノはありませんので、動かす対象は必然的に交流モーターになります。

※直流はプラスからマイナスへ一方通行で流れる電気の流れですが、交流はプラスマイナスが一定周期で行ったり来たりするモノです。1秒間辺りに何回行ったり来たり(周波数)するかを示すのが「Hz」(ヘル...続きを読む


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