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2016年11月 5日 (土)

無帰還力学 3相誘導電動機ddターンテーブルの考察 序

Im画像出展:wikipedia
長年ロボット屋とモータ屋をやっているが忌み嫌うモータに3相誘導電動機(インダクションモータ)がある。理由は単純な話で、日立時代に工場全体のモータの管理をしており、日々モータコイルの焼損で修理に回ってくる。その現品を調べ伝票を書くのが仕事で、工場の裏方で働くモータは汚く手が汚れてしまい、それで見るも嫌なだけでありました。驚天動地...大袈裟な!最近もしかしたらこの忌み嫌っていた3相誘導電動機が正解では?と思い始めている。

6真空管式ラインアンプがいとも容易くハイエンド機器に音楽表現力で勝り、無帰還アンプの威力を見せ付けられてしまった。であるから音楽的美学は帰還にあらず無帰還にあると常々思っており、さあターンテーブル用の無帰還モータとなる。画像はベルトドライブ用の単相リラクタンスシンクロナスモータで電源周波数同期型で無帰還となる。単相の90度位相差と凸極特性でモータを回しているマイナス点を考えると、3相の120度位相差と誘導特性で回している3相誘導電動機の方が優れているとゆう見方になる。

Vmx出展:杉本英彦著acサーボシステムの理論と設計の実際
理論的な考察は以下の通り。
3相誘導電動機を同期電動機的サーボシステムとした場合のブロック図で、ロータリーエンコーダで速度信号をフィードバックし定速回転制御をして同期運転とする。今回は無帰還であるからこの速度信号は使えず角速度が読めないから s=すべりの制御は出来なくなり、定速回転=同期運転は出来ない。

Cagex画像出展:wikipedia
3相誘導電動機の代表格が
かご型誘導電動機になり回転子の2次側は画像のようなカゴになっている。工場の原動力はこのタイプのモータで、マグネットスイッチで起動停止をして簡単そうに見えるが、モータの状態方程式はモータの中で一番複雑になり、ソフトウエアを組んでシュミレートするのに難儀する。簡単が実は一番複雑とは良くある話で、身近なこのモータについて詳しい人は居ない時代になってしまった。denonのdp80やdp3000と同族の3相誘導電動機は、アラゴの円盤原理でモータが一番美しく回る。この美しく回る3相かご型誘導電動機の開発は費用が相当に掛かり、同期運転も難しい、出来ないことずくめだが可能性について考えてみよう。

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