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2019年10月11日 (金)

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12

10117 ロータスロットのコイルに銅の製品を見つけた。桐生の石田製作所で「IMモータ(インダクションモータ)の高効率を目指し、効率が平均2~3%アップする」とある。この2~3%を侮らない方がいい。pvインバータの高効率化では0.1%刻みの改良が続き、2~3%なんか夢のような値になる。テクノロジーが進化した現代は高効率化が余す所なく進み、同じ仕組みの改良であれば、0.1%単位の改良の積み重ねになる。よって方式をガラリと変える発明の出現が待たれる。

10116こちらが従来のアルミコイルで殆ど全部この方式になる。銀、銅、金、アルミとくるから比抵抗の順番で効率は上がる。よって銀コイルが一番効率は上がるが高価になるから実現は難しい。銀線に凝っていた時代ならばΦ6mmの6n純銀棒でコイルを作っていたと思う。銅とアルミとなればスピーカのボイスコイルの線材で、銅とアルミの音色差が分からないオーディオシステムでは何をか言わんやで、アルニコとフェライトの磁石比のレベルではない。よって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の巻きでは、ロータコイルはofc純銅とする。

10111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)スキューの計算式が見つかった。出来てしまえば当たり前だがロータの電流コイルを斜めにしてしまうなど大発明で、一体だれが発明したのだろうか?

10112ここで大幅に方針が変わる。στ=1はスロットピッチとスキューの角度変換した距離が一致する場合で、一応電磁振動に対して最低値を示している。グラフから分かるように、具合の悪いスロット数37においても全く問題ないレベルまで振動は押さえ込まれる。正直この論文はスキューを掛けない場合は大いに電磁振動は発生するが、スキューを掛ければ何でも良い!を示しており、苦労して読んだがはなっからスキューを掛ける前提で動いているから、意味を成さなくなってしまった。もっとも知らないことが分かったのだから、良しとしよう。

10113そこで現状モータの実態をしらべてみた。スキューピッチは7.5mm。

10114ロータ寸法は80mmと分かる。


10115それを元に作図してみた。στは1.6と1を超えておりスキュー角度8度台では電磁振動の心配は必要ない。

10118そこで「ステータスロット数72、ロータスロット数78」から全く同数のロータ72スロットにした。これで加工も製作もスッキリした。3相誘導電動機は枯れた存在で、深く考えずに付き合えばたいしたことはないが、深く付き合うと底なし沼を見ることになる。これだけ有限要素解析、磁気解析が進んでも音の悪いダイレクトドライブのモータしか出来ない現実は、一体何なんだろうか?

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