今世紀中に解決したいー

小学生のころからの疑問なんすけどモーターって、
　　磁石のＮ極　　回転子ー軸（正面図）ー反対側の回転子　　Ｓ極の磁石
回転軸を正面から見ると、こうなるでしょう？
それで、回り始めって、実際はいつも回転方向が決まってるけど、
なぜ？
図のような位置から始めたら、反発力って、上にでも下にでも
おんなじじゃないですか
？

Ｆ＝Ｂ×ｉ

回転死がたとえば、クギに銅線を巻いたものだったら
電流はグルグル巻だから上が右向きなら下は左向きで
力は打ち消しあうのでは

＞１、３
これはどんなモータですか？

＞２
これはブラシ付ＤＣモータにおける、界磁とアーマチャコイルに
流れる電流との関係式ですが。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
http://rika.itl.co.jp/database/images/product/105353a.gif
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
http://rika.itl.co.jp/database/images/product/105352.gif
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.

つまり、ズーっといつも尻を叩いて前を向かせてくれている
優しい小人のお母さんがいるのです。

僕は１ではない
５のような構造の前では、２のようなお受験経文をとなえるだけでは
説得力としてはとぼしいでしょう

受験以降使っていない人にとっては確かに経文だな

５のようなタイブだとどっちかに一旦動いてから正常な方向に
回り始めるか、動く事が出来ないかでしょうね

そういう意味では、６の画像はとても有意義ですね。
１さんの疑問はもっともなものです。そしてなぜ６の画像が
アップされたのかを考えてみて欲しい。

ちなみに、単相モータには始動回路がある。

なるほどねー、最近はこんな教材？があるんですか
なんかフロッピの透明なケースみたいですね、１００円ショップとかで
売ってたら買ってしまいそう
ところで１さんの疑問は、内燃機関などで「死点」という熟語が当てはめ
られてることの事に似ているのでは？>ALL
枯れ草が左右にあるのでロバが餓死する、とかいう話ではありませんでしたっけ

しかし５の写真を見て思ったんですが左右の磁石の間の磁力線は、コイルを
巻いてある鉄の棒の中を通りますよね？すると、２の説明のような磁力線と電流
が交わることは無いのですかね？

それ以前に，ブラシ付き二極DCモーターだと(進角が無いならば)
1の言っている状態では電流が流れないので，反発力はありません。

＞＞５の写真を見て思ったんですが左右の磁石の間の磁力線は、コイルを
＞＞巻いてある鉄の棒の中を通りますよね？すると、２の説明のような磁力線と電流
＞＞が交わることは無いのですかね？

そういうこと。実際の鉄心をつかってあるモーターには２の説明は不適切
いや、たぶん一般大衆に誤解をさせるかもね。
ごく一部の特殊なモーターでは磁束が銅線をよぎるものがないこともないけど

５の写真だけど必ずあの位置（死点）で止まるような気がする・・・
教材だからよいのか？

ここいらでコギングとやらの紹介をお願い致しまする。

みつけたぞー、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
http://rika.itl.co.jp/database/images/product/105353.gif
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
ローターの先っちょにＬＥＤが付いてやがんのね、おもしろー
ここで新年の問題です
コミュテーターの切り替え点の前後の光の様子を説明してください。
このモーターは時計回りか反時計まわりか、その理由づけも。

＞今世紀中に解決したいー
１００年あるからゆっくりやりな

>15
止めるとあの位置で止まるが電池つないで回しとけば回り続けるよ。

>16
コイルがどちら向きに巻いてあるか分からないから…って罠か！！
整流子がブラシから離れた瞬間にコイルに逆起電力が生じるため，
一瞬逆向きに電流が流れるって事で切り替え前後は
緑＞一瞬橙＞消灯(死点)＞橙　又は
橙＞一瞬緑＞消灯(死点)＞緑　で反時計回り回転だな！

>>19
ヒント１
極性が切り変わるところが磁石の中心になっているのに、
磁極が3つありますね？
普通の直流モータには3極以上の磁極があります。
中にはマブチのベビーモータみたいに2極というのもありますが。

ヒント２
一瞬逆の極性のLEDが付くのはDCモータ特有の現象、むしろ副作用です。
回転するための条件とは直接関係ありません。

＞２０
イミフメだぞー。１６さんの写真は５さんの２極教材を回転させたものでしょ
「磁極が３つありますね」て、１６さんの写真のどこに３つあるのこと？
「回転するための条件とは直接関係ありません」て、１９さんんはそんな事言ってないしょ

>20
>DCモータ特有の現象
コイルがあればなんだって起こる現象を特有は無いだろ(w

>>19
その説明通りだとおもうんだけど、それなら時計回りにならない？

＞＞ALL
あいやー。
いまさら全然的違い。失礼しました。
ご指摘ありがとうございます。

16番を読まず暴走。

コイルの性質とかは分かんないけど、
磁石は同じ極は反発だから、ミドリに光ってる所はミドリの磁極から逃げてる。
でしょ？
だから右廻りだと思ゆに一票。

左まわりね。右じゃなく左まわり。

あの絵なら時計回りでよいんじゃない。
始動時に逆に回せばそのまま逆に回るだろうけど。

>18
その通りですね。誤解を招く書き方を反省しまする。
説明文を読んだところ、やはり自起動はしない模様。
↓ここのモータで検索したら出た。
http://rika.itl.co.jp/

>>27始動時に逆に回せばそのまま逆に回るだろうけど。

いまいちど御再考をお奨めします

なんでこんな、たかが直流２極モーターで
右だ左だと見解が分かれてるわけ？
なんで？
これってせいぜい中学校あたりの教材でしょー
みなさんその程度のシロートさんばっかりなのか？

>>29
俺もそう思うけど。で，あなたの答えは？

電機子反作用　かな？

回転方向は反時計回り。
で、ロータ(電磁石）を通る磁力線の方向は界磁(永久磁石)と電機子(電磁石)に
よる磁力線の合成になるので、若干時計回転の向きにねじれる。
でもって、回転子がそのねじれた磁力線と同じ方向になった時点で回転子の誘起
電圧が反転するので、LEDの点灯色が変わる。
そのあと、接点によるコイルの極性切り替えが来て(この時点でLED消灯)＠｀＠｀。
ってところでしょうか。
（ちゅうことは、LEDの回路は電磁石と並列に入ってるんですかねえ。)

要約すると、
５殿が紹介した、http://rika.itl.co.jp/database/images/product/105353a.gif
に暗がりで乾電池をつなぐと、
１６殿が紹介した、http://rika.itl.co.jp/database/images/product/105353.gif
という写真がとれた。
（う〜ん、電機子反作用では進み位相的な逆起電力は起きないような気もしますが、、）

２５殿の「色と磁極のＮＳ対応」は異論をはさむ余地ないですよね、
まさか回転子では赤がＮ極だが、界磁の方は赤がＳ極だということは、教育上
ありえないと、、、
しかし
１９殿の「コイルの慣性で、整流子が切り替わった後も少しの時間は以前の方向に流れる」
も、異論の余地ないでしょう？>>ALL

そこで私の見解です。この写真は間違っとる！（笑）
カメラをバルブで開きっぱなしにして、後ろから手で回した（推理）。
その際、回転方向を逆にしてしまった。

あるいは、この模型が間違っとる！（笑）
組立の時ＬＥＤを逆に付けてしまったのだ
とか、、

３２殿の「ＬＥＤは巻線と並列」という推理は眼からウロコな気が、、、
（何の気なしに直列だと思ってましたがＬＥＤは２Ｖ近くも喰いますよね）

うむ〜？？

>33
いや、32で書いた説明に大きな無理が実はありまして、、。
「逆起電力が反転しても、普通は電池の定電圧特性が勝るため、
並列接続したLEDの色は変わらない。」

で、気になるのは、写真で磁極の所にある消灯している部分(その左右
が同じ色、幅が太いほう)なんですよね。
(とりあえず、ここで整流子の切替えが起きているとして。)
ここで、回転子の巻線が、短絡されているのか、openになっているのか。
前者だと、(LEDがコイルに直列に入ってれば) コイルの逆起電力
による電流で、この間も光り続けるはずだし、後者だと一旦ここで
電流が切れるから、コイルの自己誘導で、もう一度同じ向きに電流が
流れるってのは考えれない。
(自己誘導は、回路が切れる時点で働くもんで)

結局どーなったの？

ものの仕組みを図解した本で、時計のモーターの話題になってこのスレ
を思い出した。分解したことがあるがコイルは１つだけだった（これ全員
おなじ）。どうして回転方向が定まってるのだ。一方向機構か?。

また古いものを…分からずじまいだったんだな、このスレ
結局ここの電気屋のレベルが意外に低かったという事か

単なる接点バウンスだったりして。

>>37
鉄心の形と駆動波形でやってます。
詳しくは

トランジスタ技術1995年3月号
マイクロロボットのしくみと解析
宮沢 修著

時計のモーターはステッピングモーターだから連続回転するモーターとは違う。。
ON→OFFパルスを繰り返せば回る仕掛けはいくらでもおもいつくでしょ。ノック式のボールペンカチカチやって観察せよ。

>>38 う゛‥一言もないっすね。

http://rika.itl.co.jp/cgi-bin/plug.cgi/info_frame?id=98397917919924&digest=02e486084e33fdd5303944f478cf8d42&page=0&squeeze=%%SQUEEZE%%&number=20&code=C15-7011
http://rika.itl.co.jp/cgi-bin/plug.cgi/info_frame?id=98397917919924&digest=02e486084e33fdd5303944f478cf8d42&page=0&squeeze=%%SQUEEZE%%&number=20&code=C15-7012
http://rika.itl.co.jp/cgi-bin/plug.cgi/info_frame?id=98397949920030&digest=f9a2742d444f25b5f5c2a90c21f51ad5&page=0&squeeze=%%SQUEEZE%%&number=20&code=C15-7013
二番目のおもしろそ〜だけど、高っけ〜！！

>>37　>>40さんが紹介してる本には多分こんな事が書いてあると思う。
　 　 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
　 ／　　　　　　　　　　　 　 ＿＿＿　　　　 ＼
　｜　上の鉄板　　　　 ／　　　　　＼　　　 ｜　　←１ミリ厚ほどの鉄板うちぬき品
　｜　　　 ／ 　 ＼　 Ａ｜　＿＿＿　 ｜Ｄ　 ｜　　　　大きさは５ミリ×２０ミリほど
　｜＿＿｜　　　｜＿／／　　　　 ＼　＼＿｜
｜　　　　　｜　　　　　 ｜Ｎ　　　　　｜
｜コイル　｜ 　　　　　｜ 　　　　　　｜　←←数ミリφの磁石の円盤だと思ってくれ
｜＿＿＿ ｜　　 ＿　 ｜　　　　　Ｓ｜ ＿＿
　｜　　　｜　　 ｜ ＼　＼＿＿＿／／Ｃ　 ｜
　｜　　　 ＼＿／ Ｂ｜　　　　　　　｜　　　｜　　　磁石と鉄板の隙間は、
　｜　下の鉄板　　 　＼ ＿＿＿ ／　　　　｜　　　 ＡとＣがせまい
　 ＼＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ／　　　　ＢとＤは広い。

　電気が切れてる状態では、磁石の極は、一番狭いＡとＣに付きたがって回転し、
そこで静止する。（もしＢとＤの所に居ても、ＡとＣに向かう力の方が強くて止まっ
ておれないように、ＢとＤの隙間を広く作ってある。）
で、
コイルに毎秒一回電流を流すのだが、流す時間は（１００円ショップ時計の例で）
２．５％だけで、あとの９７．５％は休み。（これゆえ電池が長く持つ）。この、休み
の間に、狭いＡＣの位置に行って止まるのが大事なところ。次の通電が来ると
例えばＮ極は反発を受けて下の鉄板に向かうのだが、Ｂ極が引っぱるし、
Ａ〜Ｄのコースは反発力だらけなので、左回りコースしかありえない。
つまり休みがあって斜めの位置に落ち着く事が、回転方向限定の謎の鍵。
　なお、
電流は毎秒反対向きに流すので、鉄板はＮ，Ｓ，Ｎ，Ｓ，‥となって、磁石がどん
な初期状態でも、いつか必ず反発関係になって動き出す。いったん動くと、行っ
た先が次回は必ず反発関係になるからもう止まらない。（いわゆる流転の人生）
　あとは蛇足ながら、
毎秒半回転するから、ギヤ比３０で秒針、次いで６０で分針、さらに６０で時針と。
こんな板金一枚のモーターが、みなの左腕手首で回っているす。

勢いで書いたけど、あの教材モーター分かんねえす。質問。

赤用プラスのリード線
｜
▼赤
＋ーー共通マイナスのリード線
▲緑
｜
緑用プラスのリード線

普通、二色ＬＥＤの中身ってこんな接続になってますよね。赤も緑もガリウム隣
だとして１０ｍＡほど流すと約２Ｖ喰う。回してる写真は電池２本で３Ｖ。
しかし、電流の向きによって一方を点灯させる接続方法が思いつかないす。
（じつは回路が入ってる？）

＞４４

共通カソードと共通アノード組み合わせて


Ａ　　　　Ｂ
｜　　　　｜
▼１　　　▲２　　　１：一方の緑、２：他方の赤
＋−−−−＋
▲３　　　▼４　　　３：一方の赤、４：他方の緑
｜　　　　｜
Ｂ　　　　Ａ

ってやって、A-A＠｀B-B繋げば極性で色の変わる接続はできそうな。
（でも、電池の電圧が足りそうに無い）

>>38
接点がバウンスすれば当然電流は流れません。
で、一瞬消えているだけ。

>>43
どうもです。よく分かりました。

>>44
カソード・アノード対向接続の2色LEDはシャープから出てたはずです。

>>45＠｀>>48 やはりそんなＬＥＤがあったんですか。ガリウム砒素燐の
オレンジなら１．５Ｖですが緑は２Ｖしか無さそうなのでどうやらその
シャープ品あたりが使われてるようですね。
で、
回転してる写真、自分は反時計回りと思いました。
理由(１)
　　>>13さんが言う「進角」をつけてあるのが、はっきり見えている。
　　進角とは、ガソリンエンジンの点火時期の進角機構（ピストンが上死点
　　に来た頃に燃え切るように早めに点火する、高速回転ほど早める。）と
　　まったく同じ目的。混合気の燃焼時間に相当するものは、整流子が切り
　　替わってコイルに反対電圧がかかっても、自己のインダクタンスで電流
　　はダラダラ変化する現象。これも高速回転ほど早めに切り替えることで
　　改善される。（これは負荷が軽い場合の主成分。他に、回転が低くても
　　重負荷で電流をたくさん流すと >>31＠｀>>32さんの言う電機子（回転子）反
　　作用が起きて損失が増すが、これも負荷に応じた進角で改善される。）
　　　写真で、回転してるＬＥＤの色が、固定磁極の中央にさしかかる少し前
　　に変わってるのがはっきり見えてる。だから反時計に回ってると思う。
　　進角にまで配慮してある教育的な模型っすね。
理由(２)
　　 >>25＠｀>>26さんが言う「異色どうしは引き合い、同色どうしは反発」。
　　例えばオレンジ色のＬＥＤは、緑色の固定極と引き合って左に回転し、
　　十分近づいた所で整流子が切り替わって、緑に変わり、今度は反発
　　して遠ざかる。
　　【　>>1さんの疑問は「その遠ざかる方向は今来た道を引き返す方向も
　　　　あるじゃないか」だと思うが、その通りです。　だが、もし逆に戻った
　　　　ら整流子の切り替えも元に戻るのを忘れないで欲しい。そうなると
　　　　反発力がまた吸引力に戻るのでまた引き戻される。結果ブルブル
　　　　震えるだけ。ベルやブザーの動作原理と同じすね。だから逆方向
　　　　に回転を続けることはできない、ありえない。結論は二極モーター
　　　　でも回転できる方向は決まっている。逆回転させるには電源を逆に
　　　　つなぐしかないです。　　 >>10＠｀>>11さんのいう通りです。】
と、
ここまでは良いんだけど、黒く消えてる所が分からんす。
黒の直後に明るくなってる部分、あれはコイルに並列に付けたスパイク
キラーダイオードに流れる電流を連想させられるから、黒い部分は電圧
が急に小さくなって（短絡？）その反動で明るくなってるのでは‥。

100点中50点

ひぇ〜‥（汗
　‥‥ひょっとして進角が不適切？意外にそれなりの重負荷回転なのでしょうか。
１２００ｒｐｍ＝２０回転/秒 ⇒ 一周５０ミリ秒 ⇒ 角度１度あたり１４０μ秒
回転子巻線のインダクタンスは[ｍＨ]単位ありそうだし、電機子反作用が起きてる
となると流子切り替えの時の磁界分布変化なんか、磁界解析ＣＡＤのお世話にでも
ならないとお手上げっす。