新モーターと大容量電池を用いた強力な吸引性のコードレスクリーナーが各社で開発されています。 ユニバーサルモ－タ（毎分約2万回転）やＤＣモータ（毎分約1万回転）に替えて、新モーターを採用し高速化しています。 内部写真が公開されていますが、詳細構…

４極ブラシモ－タを調べました。 通常、ブラシモータは2極ですが、高トルクが必要な場合４極が採用されています。 ４極ブラシモータ 例 1.電車用電動機 の４極 ４ブラシ直流電動機 2.電動パワ－ステアリング用 ４極 ４ブラシモータ 3.高トルクＤＣブラシモー…

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…

電動アシスト自転車は、足の漕ぐ力にモータでアシストしています。 モータは補助のため、モータの回転数は、足の漕ぐ力と道路状況で決まります。 アシスト自転車は、足の力をセンサーで感知して、制御回路で適切なトルク指令を発生させモータを制御していま…

ギャップ長と特性の関係を調べた実験を紹介します。 ステータ鉄心を削ってギャップを広げました。 静特性 ギャップ寸法：0.6ｍｍ 磁路断面：7.5 x 25mm 巻き数：200ターン ◎インダクタンス及び電圧/電流特性 正対時：17.9ｍＨ 非正対時：7.2ｍＨ ◎飽和特性 …

2年前、SRモータの検討を始めた頃の実験を紹介します。 掃除機のユニバーサルモータ（300Ｗ）を改造して、SRモータの特性を確認しました。 電機子巻線、電機子鉄心の一部を削除し2突極ロータにしました。 （突極には巻線スロットのミゾがあり磁路幅が約1/3に…

2極ＤＣモータと2突極ＳＲモータの鎖交磁束を比較します。 ＤＣモータの電機子を回転させると、1ｰ＞2ｰ＞3ｰ＞4ｰ＞5ｰ＞6ｰ＞7ｰ＞8 と移行し、巻線に鎖交する磁束は交番します。 ＳＲモータの巻線電流を流した状態で、突極ローターを回転させると、1ｰ＞2ｰ＞3ｰ＞4…

coffee break です。 ２年前より、スポーツバイク用のハイブリッドシステムを検討しています。 スポーツバイクは軽快ですが、上りは不得手です。 人力とモータのハイブリッドで、 下りで充電、上りでアシストします。 ハイブリッドシステムの概要 ◎発電＆ア…

電動機用の電磁式押し釦開閉器を紹介します。 一般に、電動機の運転停止には、リレーシーケンス制御回路、押し釦開閉器が用いられますが、 リレーシーケンス制御回路と同等動作の電磁式押し釦開閉器があります。 電磁式押し釦開閉器 使用例 単相誘導電動機 1…

直流で動作する機器の逆電圧保護を調べました。 車載機器は、バッテリｰケーブルが逆接続されても故障しないことが要求されます。 電池を使用する機器は、電池が逆装着された場合の安全確認が必要です。 1. ダイオ－ドによる逆電流阻止回路 ・ダイオードで損…

交流整流子モータの制御を調べました。 交流整流子モータは交流と直流で回転し、ユニバーサルモータと呼ばれます。 小型、高出力モータとしてハンドミキサー、電動工具、掃除機等に使用されています。 回転数を制御するには、電圧を変化させます。 1.界磁制…

2極ＤＣモータと2突極ＮｅｗＳＲモータの鎖交磁束を比較します。 電機子、突極ローターを回転させると、1ｰ＞2ｰ＞3ｰ＞4 と移行し、巻線に鎖交する磁束は交番します。 巻線に鎖交する磁束量は、2極ＤＣモータと、2突極ＮｅｗＳＲモータは同等です。 ＤＣモータ…

電磁誘導を利用した機器の動作を再確認します。 ファラデーの電磁誘導の法則は、鎖交する磁束が変化した時、導体に発生する誘起電圧Ｖと磁束Φの関係を表しています。 この法則は、変圧器、インダクタ、発電機、電動機等の基本原理です。 電磁誘導を利用した…

電力系統に関連する、発電機の並列運転と系統連系機器を調べました。 1.発電機の並列運転 2台以上のエンジン発電機が並列に接続され、一体となって運転します。 電圧、位相、周波数、電圧波形が等しいことが必要です。 発電機の並列運転の概要は、 「エンジ…

Ni-MH充電池、Ni-Cd充電池に対応した充電器を調べました。 単３形／単４形 充電池 １－４本 を急速充電します。 単３形と単４形は装着位置を変えて、充電電流を設定しています。 仕様 AC100V 50/60Hz ＤＣ1.6Ｖ 2Ａ 制御基板 回路 定電流スイッチング電源か…

多種類の充電池に対応したスマート充電器を調べました。 Ｌi-ion電池、Ni-MH電池、Ni-Cd電池を自動判定し充電します。 種類が異なった1－４本の電池を同時に充電します。 仕様 AC100-240V 50/60Hz 0.35A(MAX) 充電終止電圧： 4.2V ±1％ / 1.48Ｖ±1％ 充電電…

Li-ion充電池の制御を調べました。 単体で販売されるLi-ion充電池の－極側には、 通常、円形制御基板（保護回路）が設けられています。 外観 表示 UltraFire® DT18650 8800mAh 3.7V 制御回路 モバイルバッテリー の保護回路と同一です。 機能 ・Overcharge d…

電動工具用Li-ion電池パックの充電器を調べました。 充電電流は、出力Ｖ－Ｉ特性と電池電圧の関係で決まっています。 モバイルバッテリー の充電方式と同様に、最大出力電圧が高精度（±1.0％）に設定された垂下特性のスイッチング電源です。 充電状態表示回…

電動工具用のLi-ion電池パックを調べました。 Li-ion電池パックは、ニッカド電池充電器 と異なり、安全性確保のために電流、電圧、電池温度を検出し、異常時に遮断する保護機能が必要です。 Li-ion電池パック例 電圧：ＤＣ10.8Ｖ 容量：1.3Ａｈ 電動工具用 …

電磁誘導による渦電流を利用した機器を調べました。 1.リターダ（渦電流減速装置） 渦電流による発電抵抗ブレーキで、大型トラックの補助ブレーキとして使用されています。 鋼鉄製ロータは導体と磁性体を兼ね、固定されたステータと回転するロータの間にブレ…

熱起電力に関する効果、素子を調べました。 ゼーベック効果 2つの異なる金属をつなげて、両方の接点に温度差を与えると熱起電力が発生し、電流が流れます。 熱起電力の極性と大きさは2種類の導体の材質と両端の温度差によって決まります。 熱起電力は各接点…

リチウムイオン電池を使用したモバイルバッテリーが広く使われています。 リチウムイオン電池はエネルギー密度が高く、周辺回路は安全対策が必要です。 リチウムイオン電池専用の充放電制御ＩＣ、保護回路ＩＣが各種開発されています。 安全対策、制御の概要…

直流モータの動作モードを、速度起電力 で紹介した等価回路の例で、再確認します。 電源とモータ間のエネルギーの伝達は速度起電力を介しておこなわれますが、電流方向によりエネルギーの移動方向が異なります。 通常、電源エネルギー（電源電圧ｘ電流）が、…

電気丸ノコには、発電エネルギーを電源へ回生するのでなく、巻線の抵抗で消費する発電抵抗ブレーキがあります。 ユニバーサルモータを使用した電気丸ノコのトリガ－スイッチを握ると高速回転し、離すと発電ブレーキですぐ回転数を低下させ、安全性を高めてい…

古くから使われている電車の回生ブレーキを調べてみました。 通常、発電電圧は電源電圧より低く、回転数に比例します。 回転数が低いと発電電圧も低く、電力を電源に回生するには、発電電圧の昇圧が必要です。 1.分巻制御 初期の電車には直流直巻電動機が使…

昇降圧コンバータを使用した超小型EV用のPAM制御を検討しています。 エアコン制御にアクティブフィルターを用いたPAM制御があります。 昇圧型アクティブフィルターの出力電圧をＤＣ160Ｖ－370Ｖに可変することにより、インバータの電源電圧を変化させ出力を…

アナログ回路 で構成した双方向コンバータ 回路（案）です。 回路構成 ・主回路（ＨＦブリッジインバータ + 定電流チョ－ク） ・HALF-BRIDGE DRIVER (Deadtime＝ 650nS) ・サブサーキット（ オン方向の切替回路 ） ・ＰＷＭ回路 ・降圧制御回路 ・昇圧制御回…

昇降圧チョッパ－回路による、車載用双方向DC-DC コンバータの仕様（案）です。 ◎制御の概要 1.通常運転時（ＳＧがオルタネータ動作時） ・3-Phase Inverterが48Vリチウムイオン電池の端子電圧及び充電を制御する。 ・双方向DC-DC コンバータが降圧動作し、…

昇降圧コンバータは、降圧動作と昇圧動作が出来ます。 分かり易くするため、順を追って説明します。 1.降圧コンバータ 48V －＞12Ｖ 2.昇圧コンバータ 12Ｖ－＞48Ｖ 3. 昇降圧コンバータ（同期整流無し） 12Ｖ＜－＞48Ｖ 1.降圧コンバータと2.昇圧コンバータ…

スターターとオルタネーターを兼ねたSG用の48V車載電気システム が使われています。 48V化によりSGを高効率化し、電動化したエアコンディショナー、ウォーターポンプ等を48V系で動作させ、駆動ベルトを無くしています。 又、アイドリングストップと回生ブレ…