整流子モータのＰＭ界磁と直巻界磁の違いを確認しました。
直巻AC整流子モータは、商用電源で動作する電動工具、掃除機等に使用されていますが、直流でも動作します。
ＰＭ界磁DC整流子モータは、電池で動作する電動工具、掃除機等に使用されています。
ＰＭ界磁の理解を深めるために、直巻AC整流子モータをＰＭ界磁DC整流子モータに改造し、比較しました。
交流整流子モータ で紹介したハンドミキサー用モータを改造しました。
無負荷特性
直巻AC整流子モータ
ＤＣ12V以下 始動不能
ＤＣ15V 入力電流：0.33Ａ 回転数：1500rpm
ＤＣ20V 入力電流：0.33Ａ 回転数：3500rpm
ＤＣ30V 入力電流：0.33Ａ 回転数：6700rpm
ＤＣ40V 入力電流：0.3Ａ 回転数：12000rpm
ＤＣ50V 入力電流：0.3Ａ 回転数：15000rpm
ＤＣ60V 入力電流：0.3Ａ 回転数：17500rpm
ＤＣ70V 入力電流：0.3Ａ 回転数：20000rpm
ＤＣ80V 入力電流：0.3Ａ 回転数：23000rpm
ＤＣ90V 入力電流：0.3Ａ 回転数：25000rpm
ＤＣ100V 入力電流：0.3Ａ 回転数：28000rpm
ＤＣ110V 入力電流：0.3Ａ 回転数：30000rpm
ＰＭ界磁DC整流子モータ
ＤＣ5V以下 始動不能
ＤＣ10V 入力電流：0.10Ａ 回転数：800rpm
ＤＣ15V 入力電流：0.13Ａ 回転数：1500rpm
ＤＣ20V 入力電流：0.14Ａ 回転数：2100rpm
ＤＣ30V 入力電流：0.16Ａ 回転数：3400rpm
ＤＣ40V 入力電流：0.18Ａ 回転数：4800rpm
ＤＣ50V 入力電流：0.20Ａ 回転数：6100rpm
ＤＣ60V 入力電流：0.20Ａ 回転数：7500rpm
ＤＣ70V 入力電流：0.20Ａ 回転数：9300rpm
ＤＣ80V 入力電流：0.20Ａ 回転数：10800rpm
ＤＣ90V 入力電流：0.20Ａ 回転数：12100rpm
ＤＣ100V 入力電流：0.21Ａ 回転数：13400rpm
ＤＣ110V 入力電流：0.21Ａ 回転数：14600rpm
ＤＣ120V 入力電流：0.21Ａ 回転数：15800rpm
ＤＣ130V 入力電流：0.21Ａ 回転数：17300rpm
性能線図
性能線図の詳細は 性能線図 を参照して下さい。
直巻界磁は、無負荷時の界磁電流が小さいため高速回転数になります。
（ 界磁の磁束を少なくすると速度起電力が小さくなるため、高速回転になるまで電流が流れます。）
速度起電力の確認
ＰＭ界磁は、全波整流電圧が速度起電力以下の区間は電流が流れていません。
直巻界磁は、電流に対応して速度起電力も変化し、電流が流れていない区間がありません。
負荷特性
直巻界磁からＰＭ界磁へ変更すると効率が改善します。
今、改造前の特性測定が出来ないので後日、比較検討します。
一般に、DC整流子モータにはフェライト磁石が用いられていますが、
今回、ネオジム磁石を用いた特殊な構造のDC整流子モータを試作し良好な特性が得られました。
特性確認が完了後、紹介したいと思っています。
