モーターの進角 (理論編)

いっちゃんのブログでモーターの進角についていろいろ書いてあったのが気になったので,自分なりに理論の部分を書いておこうかなと.間違ってるかもしれませんが,ご参考まで.<(_ _)>

まずモーターの進角進角っていいますけど,何を進角してるのかって一般的に知られてるんですかね?
というかそもそもブラシレスモーターがどうやって回ってるとかってあんまり考えなくないですか?(笑)
実際僕もたまたま知っただけで,自分から知ろうとはしてませんでしたし.

簡単にブラシレスモーターがどうやって動くかを説明すると,ローターの磁石を外側(つまり缶側)の磁石(電磁石ですが簡単のため)が引張る力を利用して回しています.
そこで進角とは,回っているローターの磁石の位置に対して,外側の電磁石の位置を何度進めて引張るかというイメージで考えるといいと思います.

ではなぜこれを進めるのか?そして進めると速くなるのか?
下の図を見てください
sinkaku_20120905214148.jpg

下手な絵ですが外側の円をモーターの缶,内側の円をローターと思ってもらって,内側の円のてっぺんに線を引いてますが,これがローターのN極と思ってください.磁石でN極はS極に引張られます.
外側の円にも線を4本出してますが,向かって左側からA,B,C,Dという位置とします.
図だとCの位置が丁度N極に最も近い位置に来ています.回転方向は矢印のように反時計回りです.
簡単のため,固定進角で考えます.

仮に今Cの位置がS極で他が何の磁力も出していなければ,ローターは動きません.
次にBの位置がS極で他が何の磁力も出していなければ,ローターのN極がS極に近づこうとするので,回転方向に引張られる力が働き回ります.しかし回転数が高いと,Bが引張る前にBを通り過ぎるようにローターが回るので回転数が頭打ちになります.自転車の1速のような感じと思ってもらえれば.

ではAの位置がS極で他が何の磁力も出していなければ,どうなるか.
これもローターのN極がS極に近づこうとするので,回転方向に引張られる力が働き回ります.
しかし,Bの位置に比べるとAの位置はN極から遠いので,引張るには大きな磁力が必要になります.
(強い磁石ほど離れたところから手を離してもくっついていきますよね)
そして磁力を大きくするためには電磁石はより多くの電流を流すことになります.
もしここで仮にBの位置と同じ力でローターを回しだすことが出来るなら(つまり大電流を流せるなら),ローターが近づいてくるとBの位置より大きな力で引張ることが出来ます.(近づくほど磁力が上がるので)
そしてAの位置でも回転数が高いと,引張る前にAを通り過ぎてしまうようになりますが,Bよりその回転数は高くなります.

全体を通して自転車の1速と2速のようなものだと思ってもらえればイメージと合うと思います.Bが1速で,Aが2速.Bの方が小さい力で回りだして抵抗は少ないけど,すぐにローターの回転が頭打ち.一方でAの位置だと抵抗は大きいけど,回転数が伸びる

そして電流を多く流すほど,もろもろの内部抵抗によって温度が上がります

(長々と書きましたが,「当たり前やん」っていうことでしたらスイマセン.読み流してください)
では仮にDの位置だと・・・逆回転しちゃいますね まぁこれは極端ですが


そしてモーターによって標準の進角の位置がAなのかBなのか違うんじゃないかと思っています.そしてそれがモーターの特性に表れているような気がします.(妄想ですが)
例えばオープンクラス用のものはブーストやターボをかけること前提で標準進角をBとしていて,落としすぎるとC付近まで来るとか.これだとかなり早い段階から多く電子進角をつけないといけないイメージなので設定しにくく,標準の進角付近で使うとかが妥当のように思います.


17.5になって難しくなったといわれてますけど,僕はこれまで13.5がヨコモしか選択肢がなかったのでモーター特性がハッキリしていて進角最低の方がいいと分かってから特に考えてなかっただけのように思います.
そしてそのヨコモ13.5のセオリーを17.5にそのまま当てはめたら,いけるモーターといけないモーターがあったというふうに考えてますが,どうでしょうかね.
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2012-09-05 : 考察 : コメント : 0 : トラックバック : 0
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プロフィール

OKURE

Author:OKURE
RCカーでレースを.ホームコースは奈良の峠サーキットでしたが、仕事の都合で栃木に
移り、今はBRCサーキットがホームです!
基本的に「おかねは掛けすぎない.」「作れるものは作る.」の精神でRCを可愛がっています.

2011年2月 TA05からTRF416にマシンを変更.
2011年7月 TRF416Xにマシン変更
2012年2月 TRF416Xをベースに自作シャーシ416Rを製作.メインマシンに.
2012年12月GPツーリングデビュー RRRゴムタイヤ

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