ミニ四駆作ってみた

ミニ四駆に復帰していろいろと。

ミニ四駆作ってみた〜その282 「実験:モーターの限界を知る その1」

夏休みなので自由研究として「モーターの限界を知る」をやっていきたいと思います!

 

モーターの慣らし、いろいろやってみていますが、これ!と言った正解がわかりません。

世の中の情報とかいろいろ調べても、この辺りを公開している人ってぜんぜんいないんですよね。

 

つまり、ここがミニ四駆最大のキモ、というか。

ここをどうにかしないと、絶対的なパワーソースを得ることはできない

 

で言えばエンジン

F1だってそうですが、速いとこほど情報を外に出しません。

 

なので自分で、11つ確認していきます。

 

モーターの仕組みは、

  1. 電極部分からブラシに電流が流れる
  2. ブラシからコミュテータ(整流子)に電流が流れる
  3. コミュテータからコイルに電流が流れる
  4. 電磁石としてローター(コイル部分)が回転し、磁石との反発で回り続ける

こんな順序で動作しています。

 

じゃ、ブラシってどんなもので、どんな形か。

モーターピンを外したりするとき見ることも多いですが、未使用のモーターを開けたことがありますか?(^^;

ということで、開けてみます!

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じゃーん!w未使用ハイパー開けちゃった!!

 

真ん中の金属の円柱部分コミュテータです。

切れ目があるのがわかりますね。

この切れ目で電流が切れるため勢いで通り過ぎ、次の反発につながって、電流が流れる限りモーターは回り続けることができます。

コミュテータは回転式のスイッチってことですね。

そして、そのコミュテータを挟んでいる2つの黒いパーツがブラシです。

カーボン(炭素素材)で出来ていて、摩擦が低く滑りが良い、耐熱性が高い、そして電気をよく伝えます(良導体)。

 

しかもよくみて見ると、カーボンブラシは「の字」型なんですね。

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コミュテータについている黒いスジでわかりますが、「」の出っ張り部分しか触れていないということです。

これを回転させ慣らしていくと削れていき、コの字でなく、でコミュテータに当たる様になり、電気の流れる量が増え、出力が上がります。

 

もう1つ。

2つのブラシで挟んでいるのですが、この挟む力は抵抗になっています

つまり挟む力が弱くなればなるほど抵抗が抜ける、=回転効率が上がります。

しかし、回転数は上がるのですが、コミュテータに触れようとする力は弱くなります

ここが限界まで弱くなると、触れることができなくなる、もしくはカーボンが削りきってなくなってしまい、通電しなくなります。

 

つまり。

限界まで接点圧が弱くなる寸前、ローソクの火が消えるその直前が最高に燃え上がるように、モーターの回転数は高くなります。

(ただし接点圧力が下がる問題もあるのでギリギリはダメだけど、これは別で解説します。)

 

じゃどこまで削ればいいのか

よく言われているのが「300万回転」でで当たるようになる、って話。

でもそこまでだとまだまだ挟む力が強く、回転数が上がりきらない。

限界はどこ!?となります。

 

じゃぁ測ってみましょう!

次回から実際に回して実験してみますね。

 

ではでは。




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