自作交流モーター

質問

大○のマッチの缶で交流モーターを自作したいのですが、交流モーターは中が永久磁石で外が電磁石ですよね。その中の永久磁石をどうするか迷ってます。普通の鉄を磁石にくっつけておくと磁石になってることがありますよね。その磁石が十分交流モーターに適しているか知りたいのです。

回答No.3

Teleskope · ベストアンサー

電気が好きな高校生さんでしょうか、発電機（ジェネレータ）なら磁石が弱くてもそれなりに微弱な電圧は出ますよ。

　　発生電圧 = コイルの巻数×速度×磁石が出す磁界の強さ

です。ただ、LEDを点けるとか電池を充電するのなら それなりに強い磁石と回転速度が要ります。自転車の発電機のように。

　身の回り？で、磁石や巻線や軸受けが一式揃ってるものとして、パソコンの送風ファンの廃品がお奨めです。DC12V用は中に直流電圧を交流に変える回路が入ってまして、トランジスタと「ホール素子」というのが付いてます、とても小さな部品ですが回路工作ができる人は遊べます。それを外してコイルから配線を外に引っぱり出せばそのまま交流発電機です。

　クラッシュして死んだハードディスクも使えます。こっちは高速回転あたりまえなので軸受けがしっかりしてるし片支持なので、色々な工作の回転台に使えます。解体が簡単ではないですが、開けると鏡のような円盤が入ってます。ものによってアルミだったりガラスだったりします。

　参考知識；　強い永久磁石を必要としない発電機として、自励（じれい）発電機というのがあります。弱い永久磁石にコイルを巻いて、そのコイルに発電した電気で電流を流すことで、磁力を強めていくのです（永久機関ではありません。）自動車の発電機にはこれが使われてます。強い磁石は高価なので。
自作は簡単ではないですがクルマの修理工場で廃品を手に入れて解体すれば銅線がいっぱい手に入ります。

　なお、専門用語では モーターは機械的動力を発生するものという意味です。発電機はジェネレーターですね。

お礼

すごく参考になりそうです。ありがとう御座います。
僕は電気の好きな小学生です。(^^)

回答No.4

Teleskope

では少しトレビアを；

　自励式の発電機の発明の話。
書かれてるように「ダイナモ」とは励磁式の名前な
のですが、現在一般には発電機なら何でもダイナモ
と言ってます。（その分野の専門家は正しく使い分
けてます。）
ちなみにダイナモはギリシア語で「力強い」という
意味です。
http://www.tdk.co.jp/tjdaa01/daa00441.htm

永久磁石式の発電機の発明の話。（エジソンでは
ありませんよ。）
http://www.tdk.co.jp/tjdad01/dad00007.htm

　火力発電所の発電機です。
絵を見てください、発電機の右側に「励磁」用の小
さな発電機が付いてますね、ホンモノも永久磁石式
ではなく励磁式なのです！　子分の発電機に励磁し
てもらうので 自励（じれい）でなく他励（たれい）
と言います。
http://www.fepc.or.jp/hatsuden/karyoku.html
　参考；
最新の火力発電所はジェット機のエンジンと同じな
燃焼ガスで回るタービンを初段に置いて、その排熱
で水蒸気タービンを回してます。発電機は上記と同
じ励磁式。
http://www.ed-eyes.com/karyoku/saisinei.html

　釘で電磁石を作ると 釘に少し磁気が残留しますね。
ダイナモ式の最初の種になる磁気も 材料の鉄に残った
磁気です。（それも無い場合は、地球の地磁気からで
も始められます。それなりに作る必要がありますが。）
最初の磁気が弱いと、ジワジワー‥と電圧が立ち上がる
時間が長くなります。

　例えば風が時々しか吹かない風力発電では、風が来て
回り始めて、電圧が立ち上がった頃に風が止んだ‥では
駄目ですよね。そこで、回り始めたらすぐバッテリの方
からちょっとだけ電気を励磁コイルに流して（ちょっと
だけ自励を他励にして）急速に立ち上げる工夫をしたり
します。

　このように、たとえ磁気が無くても 最初に電流が
ちょっとだけ有りさえすれば発電が立ち上がる、、、
これを踏まえて；

　今から約60年前、イギリスの学者がこの↓自然現象を
ダイナモ発電機の原理で説明することに成功しました。
主役はマグマの対流です。
http://condor.stcloudstate.edu/~physcrse/astr106/images/dynamo.jpg
　これだけで100%説明がつく訳ではないようですが、
数年前ロケットに測定器を積んで、金星に突撃取材し
た結果もダイナモ発電の予想に近かったそうです。
太陽や銀河の磁気の原因もこれであろうと想像されて
ます。太陽の磁気の最初の種は何だったのでしょう。
左が永久磁石発電機（マグネトー）モデル、
右が自励発電機（ダイナモ）モデルです。
http://www.earthsciences.ucl.ac.uk/research/planet/student/work/magrev/image15.gif

以上。

お礼

面白いですね。ぜひ参考にしようと思います。

回答No.2

Teleskope

回転子が永久磁石で固定子が交流電磁石ですか？それは同期電動機（シンクロナスモーター）の一種になりますね。初心者にはけっこう難題かもです。　もし電源が商用電源の周波数なら、回転数は毎秒60回転（2極の場合）とか30回転（4極）でしか回転しません。ゆっくりトロトロではないので それなりの回転バランスや軸受けが必要です。起動も、手などで その回転数に回してやらないと駄目です。
　もし同期回転が目的でなく単に回るのを楽しみたい、身の回りにあるものだけで、というなら別のモーターを考えた方が良いと思いますです。

補足

はい。分かりました。でも僕が作ろうとしているのは発電用なのでたぶん問題ないかと思います。
ありがとうごさいました。

回答No.1

kfir2001

交流モーターの中には、回転子側も電磁石で、外側も電磁石のものもあります。

また、「普通の鉄を磁石にくっつけておく」レベルでは、とても磁力が弱く、モーターには適していません。

お礼

どうも有り難う御座います。やっぱり磁石ではないとだめなようですね。