Peak Armament

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皆さんこんにちは、今日はモーターについて少しお話しようと思います。

実際の所、ハイスピードモーター・ハイトルクモーターって
色々なトコで言われていますがどーいうモンなの？
っていうのがもともと私の中で疑問がありました。

モーターの性能って結局はナンなの？よってな話です。

では、この話を解説するにあたって、モーターの構造を知る必要があります。
話だけですと分かりにくいので下の図を御覧下さい。


これは、良く使われるブラシモーターの構造なんですが、
このモーターの効率を上げるためにはどんなことをするのか？
いわゆるいろんな損失をなくしてやるのが一番よろしいということになります。

・コイルに電気抵抗の低い電線を使用し電線内部の抵抗を小さくする。
・ブラシを接触抵抗の少ない材料のものを使用する。
・回転軸に摩擦抵抗の少ないベアリングを使用する。

以上のことをやっていけばモーターの効率は上がります。

ただそれだけでは無いのが面白いところで、
他にも特性を決めるさまざまな要因があります。
巻き線や鉄心の材料によっても特性がかわります。

トルクを大きくするためには４つの要素がありまして、
１、電気子を長くする
２、電気子の直径を大きくする
３、電気子コイルに電流を多く流す　
４、界磁磁束を大きくする（磁石を強いものにする）ことによって
大きなトルクを得ることが可能です。

1と２は基本的にモーターを大きくすればいいわけです。
先の図を見ていただくとわかるとおり、電気子を長くすればモーター本体が長くなり、
電気子の直径を大きくすればモーター本体の直径も大きくなるわけです。
ですので、これはモーターの大きさが制約せれる電動ガンには向きません。

３は、概ねケーブルやバッテリーで補える部分ですね。
しかし、直接電気を流す部分のコミュとブラシの部分も重要です。
これは、実際に違いを実験してみようと思ってますが、
よく言われる「モーターの慣らし」って必要なの？
ってことにもつながると思ってます。

モーターに直接電流が流れる部分は、ブラシとコミュテーターの部分だからです。
初期の段階では、これらがちゃんと接触しておらず、中華ガンでおなじみの机モーターのようにブラシの材質が悪いものなどによく見られる現象ですが、高い電流を流すと火花を出します。
接触面積が少ないために、このようなことが起こります。
そうすると、ブラシもコミュも両方共、早々に痛みます。
なので、モーターの慣らしというのはブラシとコミュテーターを
きちんと接触させるために行うものなので、
良い状態で永くモーターを使用したければ、必要なことなのでは？と思ってます。
結局ノイズが大きいものも、ここの接触状態が悪くて
大きい音が出ますので、きちんと慣らしを行えば変な音もなくなります。
ただし、物凄く静かになるわけではないのでお間違いなく。

まだまだ続きますが、今回はこの辺で。