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2019年10月 1日 (火)

無帰還力学 3相誘導電動機でダイレクト駆動ターンテーブルを作る10

10010名工ミルトさんに「あんぷおやじ~、2.2kw6pの3相誘導電動機は腰の座りが抜群で、良い音がしそうですねん」と気に入られてしまった。バレてしまったんじゃあしょうがないから2.2kw6pは譲ることにした。市販品の3相誘導電動機でダイレクト駆動ターンテーブルを作る場合の慣性比は、このモータがベストと思われる。これ以上も勿論良いが、重すぎて現実的ではない。そこで他の3相誘導電動機の作業は全部停止として、まずこの2.2kw6pで完成を目指す。

10011富士宮k工業のテクニカルセンター長m氏のご好意により、旋盤加工が出来るようになった。旋盤加工が出来ると、3相誘導電動機でダイレクト駆動ターンテーブルを作る時の設計は自由度を増す。これを外注しても良いのだが現物合わせが多く、仮に加工してもらっても合わない場合がありムダを生ずる。さて画像のようにダイレクト駆動ターンテーブルの音の決め手はΦ20mmのaaa級水晶球で、これを滑らかに回す加工が難しく検討を重ねている。1つはofc純銅丸棒の軸端へテーパ加工を施し、シャフトエンドへ勘合接続する方式。

10012もう1つがミルトさん邸で進んでいる、ロータシャフトの軸端へ直接テーパ加工を施す方式。ロータシャフトは固定が難しく旋盤では専用の治工を作る必要があり、今は出来ない。ミルトさんはボール盤を改造して長モノシャフトの軸端加工が出来るようにしてあり、その発明力は恐るべし。厳密にはかなり精度の良いテーパ加工を必要とするが、音と直接的ではないから毎度の精神でまあいいか!どうせ潤滑油で油膜を作り滑らせる。

10013エンドブラケットのモータ下側は外側へスラスト軸受け機構(上画像の水晶球転がり軸受け)を取り付けるため、表面を1mm位旋盤で削り水平を出しておく。

100131続いては名工nakaさんの登場です。ロングシャフトは塗装もかかり薄汚れており、更にベアリング軸受け部にキズを付けてしまったため研磨をお願いした。

10014朝に寄ってもらい、夕方には届けてもらって感謝でありました。ご覧のようにピカピカになり、ガラクタ扱いが急に身分は上がる。また削り過ぎたシャフトはクロム・モリブデン鋼でミクロン単位で厚く出来るとも聞いて、心強い。

10016画像ではメタルに見立ててブラケットの外部へベアリングを置いているが、旋盤加工が可能ならばベアリングサイズのメタルブッシュを作りブラケットの内部へ挿入して、ベアリング時と同じ構造をとる事にした。但しシャフトにキズを付けてしまっているからシャフトを旋盤で傷分削る必要がある。

10017引用:かご型誘導電動機のスロット数組み合せによる電磁振動の実験的考察(廣塚氏、坪井氏等)
ステータスロット数とロータスロット数の電磁振動の論文を発見!ベストはロータとステータが同じ数の時(赤丸印)電磁振動は殆ど発生しない。但し他の条件等があるから必ずしもベストではない。手持ちの44スロット(黒丸印)の6極はm1モードにおいて電磁振動が発生する。しかしこれらは通常の高速回転(750rpm~1800rpm)の話であって、33rpm等超低速回転はどこの論文にものってこない。それでもステータスロット数とロータスロット数が同じは手掛かりとなり、且つ設計はし易くほぼ決まりとなる。やはりな~、先人達は3相誘導電動機の全てに研究し尽くしているのだ。72スロットで24極、90スロットで30極、108スロットで36極、周波数はそれぞれ6.7hz、8.3hz、10hzとなり、ここでの物理的限界によってスロット数は近日中に決定する。

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