自動車の窓ガラスを開閉するためにモーターを使ったパワーウインドウが
使われていますが、窓枠に閉まりきった時に、ガツンと勢いのいい音がします。
この衝撃力なるものはいったいどのくらいの力なのでしょうか。
(枠内のゴムにガラスが当たった時の力)

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A 回答 (1件)

JAF(日本自動車連盟)が実験した記事を見たことがあります。


それによると、大根やキャベツがスパッと切れてしまうパワーがありました。窓ガラスに重りをつけて、「どの程度までの重さを持ち上げられるか」という実験をしたところ、車種によってばらつきはあったと思いましたが、10kgくらいの重りを付けても窓が閉まったように書いてあったと思います。これでは子供が腕や首を挟まれたとき、危険なわけですね。実際に死亡事故も起きているようです。ということで、10kg前後のちからを持っているようですよ。最近一部の車種では、何か挟まったことを検知するセンサーが付いていて、負荷が重いときは逆にモーターを回す機能がついたものもあるそうです。
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この回答へのお礼

有難うございます。そういえば昔のJAF MATEにあったような。
他の方の質問に落下の衝撃力の算出等の項目があったのですが、
ガラスが一定速で上がっていってドアの窓枠内のゴムに当たった
時の力が10kgなんでしょうか。

お礼日時:2002/03/08 00:23

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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​
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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衝撃力(撃力)の単位について

一端をピンで固定した棒を倒した時の最大衝撃力(ピーク衝撃力)を計算したいのですが、自分で調べてみたら短い時間にかかる衝撃力(撃力)は力積から求める事がわかりました。

ですが衝撃力の単位がわからず困っています。
力なのでNであったり、力積のN・sであったり、Gであったり・・・

Gというのは重力加速度9.8m/s^2を1Gと定義したものですよね?
つまりただの加速度ですよね?

衝撃力(撃力)の単位は何故バラバラなのでしょうか?
どれが正しい単位なのでしょうか?
またN→GやG→Nの変換はどのように計算すればよろしいでしょうか?

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 衝撃力という言葉は自分で定義して使うべきでしょうね。物理学では特に合意された単語ではありません。つまり、説明抜きに言っても通じません。

 撃力は物理学でよく使われます。基本的には力積(一番単純には「力×時間」)です。これは、運動量の差と等しい。

 しかし、その物理学的現象にかかる時間(緩和時間とも呼ばれます)が短すぎるので(トートロジーですが、だから撃力と呼ばれている)、撃力の前後の運動量の差から力積を計算で推定します。

 それでも撃力の過程を考察するなら、その定義に立ち返り、力と時間だということになります。力の積分になりますが、力が一定とすれば、単純に経過時間を掛ければいいわけです。

 基本となる式は、ニュートン力学の基本式F=maです。これが力。N(ニュートン)は基本単位を複数使って作られる組立単位で、よく使われるMKS単位系で言えば、kg・m/s^2の基本単位を持ちます。重さの単位でもあり、1kg重≒9.8Nです(重力の強さは地球の場所ごとで異なるので、厳密に=にできない)。

 力が一定であれば、それに秒での時間を掛ければいいことになります。力が一定でなければ、力を時間で定積分することになります。

 そのいう理解を前提として、たとえば衝撃力という言葉を定義して使えばいいわけです。逆に言えば、あらかじめ定義を示さないで「衝撃力は」と言ってしまうと、通じません。
 よく「パンチ力1トンの破壊力」などと言ったりしますが、物理学的には意味不明です。これは作用する面積も示していないし、1000万分の1秒なら、蚊が刺したほうが破壊力あるんじゃないでしょうか。

 あ、そうか。書いていて思い出しました。もし力が「単位面積当たり表示」なら、作用する面積も必要ですね。釘や針が容易に硬いものを貫通できるのは、とがっているからです。

 以前、レコードがあったころ(今でも好事家は持っていますが)、「針先には3トンの力が掛かっています」なんて説明をしていたようです。1cm^3あたりだったか、1m^3あたりだったか忘れましたが。

 その撃力が働いている間の力でもいいし(たとえばN:ニュートン)、運動エネルギー=仕事でもいいし(たとえばJ:ジュール)、仕事率(たとえばW:ワット)でもいいし、加速度でもわけです。もちろん撃力そのままに、力積(N・s)でもOKです。

>またN→GやG→Nの変換はどのように計算すればよろしいでしょうか?

 F=maという基本式から、単位に気を付けて計算すればいいです。

 衝撃力という言葉は自分で定義して使うべきでしょうね。物理学では特に合意された単語ではありません。つまり、説明抜きに言っても通じません。

 撃力は物理学でよく使われます。基本的には力積(一番単純には「力×時間」)です。これは、運動量の差と等しい。

 しかし、その物理学的現象にかかる時間(緩和時間とも呼ばれます)が短すぎるので(トートロジーですが、だから撃力と呼ばれている)、撃力の前後の運動量の差から力積を計算で推定します。

 それでも撃力の過程を考察するなら、その定義に立ち...続きを読む

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。


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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。
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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。


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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)

QAC100Vのコンデンサモーターで自動的にシャッターの開閉できる回路を組んでみました。

この回路で正しく動作できると思いますが、念のためにシーケンスに詳しい方にチェックして頂きたいです。

この回路でしようとしていることは、
・OPENボタンを押すと10秒間モーターが正転方向に回り停止
・CLOSEボタンを押すと10秒間モーターが逆転方向に回り停止
・STOPボタンを押すと、正転・逆転問わず停止

となっています。

使うのは
・タイマーリレー2つ(AC100V用)
・電磁開閉器2つ(AC100V用)
・2回路1接点リレー4つ(AC100V用)
・4回路2接点リレー2つ(AC100V用)


補足:モーターの接続方法による回転方向
・R(レッド)とB(ブルー)をショート、BL(ブラック)とY(イエロー)をショート=正転方向(OPEN)
・B(ブルー)とBL(ブラック)をショート、R(レッド)とY(イエロー)をショート=逆転方向(CLOSE)


です。




拡大画像

http://album.yahoo.co.jp/albums/my/107663/


また、回路図は初めて書いたので、記号の使い方が間違っている部分もあるかもしれません。

この回路で正しく動作できると思いますが、念のためにシーケンスに詳しい方にチェックして頂きたいです。

この回路でしようとしていることは、
・OPENボタンを押すと10秒間モーターが正転方向に回り停止
・CLOSEボタンを押すと10秒間モーターが逆転方向に回り停止
・STOPボタンを押すと、正転・逆転問わず停止

となっています。

使うのは
・タイマーリレー2つ(AC100V用)
・電磁開閉器2つ(AC100V用)
・2回路1接点リレー4つ(AC100V用)
・4回路2接点リレー2つ(AC100V用)


補足:...続きを読む

Aベストアンサー

貴シーケンス回路(右の図)のコイル以外の接点を丸では無く書くことから始めます。
先日、他の方へのアドバイス例を参考として下さい。
タイムチャート作成も出来る様になって下さい。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa5338639.html

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衝撃力?

あるサイト(もう放置されて何年かになるらしい)に、下のような一節がありました。

「同時に簡単ながら力積計算をしてみたところ、数字の桁が大きいことに気づきます。300kgの物体が100km/hだったら、衝突時間0.1秒なら8.5tの衝撃があったことになる。」

これはいったい何なんでしょうか?
前後を見ますとどうやら8tのバスに300kgのバイクがぶつかったら動くかどうか?という話の中で出てきたものらしいのです。

どうも何かこれだけでは衝撃力というものは計算不能ではないかと思うのですが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

(1)kgwとkgfは同じものとして考えていいです。
 wはweight、重さの意味です。
 質量1kgの物体の重さというのは1kgの物体にかかる重力のことだとすれば1kgw=1kgfになります。
日常では重さが質量の意味で使われることもありますから力であるというのを強調したkgfの方が力の単位としてはベターだと思います。
工学単位としてよく使われていました。
(「体重~kg」というのは質量です。でも体重計で量っているのは重量です。体にかかる重力の大きさをバネで測定しています。普通はこの2つを区別しないでで同じもののように扱っています。小学校の理科でも多分、区別していないのではないでしょうか。重さを量ることによって質量を知ることができるという流れになっているのですが中学生でも混乱するでしょう。)

現在は国際的に「N」に一本化されています。
でも「重さ」という概念がなくなるわけではありません。
重さは実感できるが質量を実感することは難しいという事情も変わりません。
混乱がなくなるのか、新たな混乱が生じるのか、はわかりません。


(2)力積は(力)×(時間)ですから
 83400kgm/ss * 0.1s=8340kgm/s
 になります。

実際は力積のほうが先にわかります。
時速100kmで走っていた300kgのバイクが衝突で止まってしまったという速度変化から出てきます。
300×100×1000/3600=8340kgm/s
です。
これは途中の速度変化に関係ない値です。
衝突だけで止まったのか、ブレーキーも使っていたのかにも関係ありません。
力のかかり方を決めなければ力の大きさはわかりません。
一定の大きさの力が一定時間働いたと仮定した場合に
「力×時間」になります。
実際は衝突の途中でも力の大きさは変わっているはずですからこの関係で求められるのは「平均の力」であるということになります。
衝突の途中で働いている実際の力の最大値はこの力よりも大きいはずです。
平均の力が実際の力のかかり方をうまく表している場合もありますがそうでない場合もあります。
ブレーキをかけて止まる場合を考えればわかりやすいです。ブレーキーのかけ方はいくらでも変化をつけることができます。力の大きさはブレーキのかけ方によって変わります。でも100km/hで走っていた車が止まれば、止まるまでの力積はどの場合でも同じです。
(「力積」は「力の積み重ね」の意味です。「力の掛け算」の意味ではありません。)

このカテでの質問に「衝撃力はいくらですか」というのがよく出てきます。
「衝突時間がわからないと決まらない」という回答がたいてい出ます。
質問された人は納得されておられないような雰囲気です。
「速度変化からわかるのは力積であって力ではない」という理解はあまり広くは行き渡っていないようです。

(3)
>Nで表せば、83.4トンNなのですね。
こういう読み方はありません。誤りです。
1トンは質量で1000kgの意味です。
1000をあらわす接頭語ではありません。
83.4kNなら正しいです。

(1)kgwとkgfは同じものとして考えていいです。
 wはweight、重さの意味です。
 質量1kgの物体の重さというのは1kgの物体にかかる重力のことだとすれば1kgw=1kgfになります。
日常では重さが質量の意味で使われることもありますから力であるというのを強調したkgfの方が力の単位としてはベターだと思います。
工学単位としてよく使われていました。
(「体重~kg」というのは質量です。でも体重計で量っているのは重量です。体にかかる重力の大きさをバネで測定してい...続きを読む

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衝撃力と高さ

先日次のような実験を行いました。5gの電池ケースを10~50cmの高さからはかりの上に落としました。そして、そのとき一瞬ふれる目盛りの最大値を読み、電池ケースがはかりに与える衝撃力を調べました。苦労して一瞬ふれる目盛りを読みました。そのため正確ではありません。そこで、次のことを教えていただきたいと思います。「モノを落とす高さと、そのものが床(はかり)に与える衝撃力は比例するのでしょうか。」教えてください。どのホームページを開いても、事典をみてもなかなか見つからないので・・・。

Aベストアンサー

比例します。
衝撃力はエネルギーに等しいので
E=m*g*h (N)
となります。
つまり m(Kg)の物体を重力加速度g(通常は9.8で計算)で高さh(m)から落としたときエネルギーは E(ニュートン)です。

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ボールの衝撃力について

先日、学校の体育館でフットサルをしていたら、体育の先生に「体育館でボールを蹴るな!」と言われ体育館でフットサルができなくなりました。
理由は「壁にボールが当たった時に壊れるかもしれないから」だそうです。その先生はフットサルボールが壁に当たった時の衝撃が、他のボール(バスケットやバレーなど)よりも少なかったら使用許可を検討してもいいそうです。
同じスピードで当たるとボールが固い方が衝撃力が強いことは分かってるのですが、時速何kmのフットサルボールと時速何kmのバスケットボールが同じ衝撃力というようなことが知りたいです。
屋内競技のフットサル、バスケットボール、バレーボール、ハンドボールの4種目でお願いします。

Aベストアンサー

ボールの質量を m,衝突前の速さを v1,衝突後の速さを v2,
衝突時にボールが壁に触れていた時間を t とすると

衝撃力 F は
 F = m(v1-v2)/t
で求めることができます.

また,衝突後の速さ v2 は反発係数 e を用いて e*v1 と表せます.
ここで,反発係数を測定するには
例えば,1[m]=100[cm] の高さから静かにボールを落として
跳ね返った後,何cm の高さまであがったかを測ってください.
もし,64[cm] まで跳ね上がってきたなら,
 e = √(64/100) = 0.8
となります.


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