どうしても分かりません。２つの質問

質問

１、モーター（電動機）又は発電機の性能を高めるにはどうすればよいか？比べて述べよ。

２、ブラシを使わないでモーター（電動機）を作るにはどうすればよいか？

以上2つです。切羽詰っております。URLでも良いのでどなたか教えてください。お願いします。

回答No.2

eiectron · ベストアンサー

アドバイスですのでよろしく。 回答にもなると思います。が、あなたが何処まで知っているのか、全部分からないのか、何を知りたいのか全然分かりませんから、
あなたの質問を見て、合格する回答をすぐ教えて欲しい。でないと、落第しそう。と聞こえます。
　と、いうのは、あなたが考え悩んだ経過と電気、磁気、と力、に関した言葉が何一つ紹介されていないから、あなたが静電気の＋－も磁気も何も知らないで、電気勉強しているんだろうか、何かの資格試験の中の、電気部門が分かると、合格するので急いでいるのだろうか？の様にも思えるのです。
　科学の質問をする時には、小学生でない以上、丸投げの誤解を受けないようにする質問者側の配慮が大切と思います。あなたが中学生、高校生に科学理論を質問された立場も考えてみましょう。科学用語は、曖昧ですませる国語の言葉とちがうのです。
　もっとも、世の中大勢いますから、何を質問したらよいのか分からない人、全然分からないという事もも表現できないし、丸投げでないことも表現すらできない人もいるかもしれません。
　とにかく、説明する方は、真剣に、何を知っているのか、何処まで知っているのか、それを確かめた上で、説明する事になりますよね、分からないまま、あなたの知っている事を説明しても、意味ないでしょう。先生の資格ないですよね。
　もしかしたら、これからする僕の説明もそんな事知ってるよ、馬鹿にしないでよ、と思われているかもしれないでしょう。時間をかけて、こちらは馬鹿をみますよね。

　あなたが電気を全く知らない人という条件で話します。
　これを知らないとこれから、電気の本を見ても、何も分からないという、根本をお話します。あなたはこの基本を知らないようにも思います。

　地球の自然は、全て、電気の＋－の力と、＋－の電荷（電気を担った粒子、静電気と言う言い方もします)が動いた時（これを電流と簡略表現することにしています）電流の周りにリング状に磁石を（コンパス）を動かす透明な力を発生している自然の神様の発想を発見し磁力線（この関連言葉として、磁界とか磁束、磁界の強さ、磁束密度、磁場、磁気、磁力という言葉も作られていますから、意味を覚えないと、分からないことになりますよ、用語の意味を覚える事で科学が始まります）と名付けました。
　ここで、あなたに大切な事は、
　★静電気の＋－も磁界（磁力線、磁気、磁力）も、★透明な力の発生源の種類につけた名前である、と理解しておく事です。
　力だから、鉄の塊を回転してモーターも、発電機も作れるのです。人体内の栄養素の結合、分解する力も、この電気と磁気の２つの力なのです。もう一つの力は重力ですが、その他は省略します。
　地球の自然を含め、土木建築から台風、宇宙の移り変わりは力によって起きている事、★物理学は全て力に関する勉強ということです。
　力の持つ重要性が分かりましたら、次は、こちらも疲れが来て、支離滅裂になりそうなので、関連問題だけに絞ります。
　磁力線の強さ（磁界の強さ、磁力）は、自然の事実から、人間の知恵は、線の密度で表現し数値表現し、電気機械器具を設計するように発展させました。

　コイルに電流を流すと、電線の各部分の磁力線が束ねられて密度が濃くなり、磁力（磁界の強さ）が強くなります。これは空気中での話です。ところが、鉄のリングにコイルを巻いて（勿論絶縁して）電流を流すと、磁力線が空気を通る時に比べ何万倍も通り易くなり磁力線密度が増加します（ここに理屈は無い、自然の事実なので、磁力線の通りやすさを誘磁率とか透磁率と名付けて、数値化し対処するようにしました）、つまり磁界の強さを何万倍にも強く出来ます。

　ところが、巻き線を巻いた回転子（回転体）を出来る限り強力な磁界（磁力線密度の濃い）中に置いて回し、モーターや発電機にしたい。それには磁力線の密度が大きい程よい、鉄の中が良い、しかし鉄の中に入らない。そこで、先輩は考えた。　鉄のリング（枠）の一部を切り取り、その空気の部分に回転体を入れてやると、磁力線の通路空気が入った分、空気の通りにくさ（磁気抵抗）が影響され、鉄内の磁力線の通りも減るが、全部空気よりは、問題にならない程磁力線が通っている。そこで、さらに磁力線が通る空気の部分を少なくする事を考え付き、巻線を巻く回転体も鉄にして空気部分を極力少なくした。という順序だった考え方をあなたもすると、知識も苦労なく覚えていけるし、こういう風に考えてもらいたいと言うのが、１．の考えさせる問題なのです。
　科学は日常の曖昧用語と違い、ハッキリ言葉なのです。
　空隙を少なくして次回の力を強くすることが、この問題のポイントですね。
　回転子巻線に電流を流して電動機にしても、強力モーターになるし、まき線で切って発電しても濃い磁力線を切ることになるから、効率の良い発電機になります。

　ブラッシを使わないためには、●空間を隔てて力を及ぼす、★透明な＋－の静電気の吸引力か反発力、或いは両方使うか、或いは、★磁力（電流を流さないと発生しない透明な力）この記憶法は、同方向の磁力線は反発し合い、反対方向の磁力線は吸引すると言う力です。以上の動作（人間の知恵が見つけた自然の神様の発想）を使うしかないのです。★このことも知って置く事が重要。

　代表的な１例は、誘導電動機と言って、磁界（磁力線、磁束）を作る方と、回転する方の磁界（または、電流）を作らないと、電気磁気の吸引力や反発力は利用できません。１．の問題では、回転体の方には、ブラッシを通して回転子巻線に電流を供給していました。今度はブラッシ無しで回転しに電流を流したり、＋－の電気を供給しないとなりません。
　どうしましょう。と言うのが問題２．です。念力を使いますか？念力も電流の力です。
　離れた所に電気を発生させるには、誘導と言う言葉を使いますから、静電誘導か電磁誘導しかありません。長くなりますので、簡単にします。後は上の要領で自分で発見してください。
　電磁誘導は交流でしか発生しません。自己誘導と、相互誘導があります。相互誘導の方になります。単相交流と三相交流がありますが、これを利用して、回転磁界を作り、回転子（巻き線、かご、がある）側に誘導電流を流し、回転させます。
　どんな本を読んでも、基本は静電気と磁気と重力の力が基本です。９０の原子の名前は、結果的には、電気の粒の性質の違いにつけた名前にすぎません。以上です。

お礼

確かに説明の本文が短く、回答者様達に失礼な点がありました。そのことについては次回より気をつける所存でございます。ただ、１つだけ弁解させていただくと、私は考えに考えた上で質問しているということです。で、その考えは下に記載しました。
１、についての私的見解は、恥ずかしながらごく平凡なものです。電圧・電流を強くする、コイルをたくさん巻く、回転軸の抵抗をできるだけ小さくする、・・・。
２、についての私的見解は、交流モーターにする・・。
しかし、これは多分採点者（先生）の求めている回答ではない。そこで、質問に踏み切ったわけです。

回答有難うございました。

回答No.4

Largo_sp

けど、クロスポストですよね....
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=460109
一応参照ＵＲＬ以外も探してみたんですか？？

1.の答えは#4の方が書かれているので、
2.も書きましょうか...必要なくなったようなので...

2.コイルを動かさずに磁石の方をまわすようにする。
そのためには、コイルに流れる電流を制御しないといけない。
直流では、不可能なので、交流を使うか（交流モーター）
電流制御を行うモーター（ステッピングモーター又はブラシレスモーター）
にする。

参考URL：

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=460109

お礼

回答どうもありがとうございます。ステッピングモーターというのは新発見です。

回答No.3

noname#134983

1．についてですが，ミニ四駆などに使用する
マブチ130という形のモータをチューンアップした経験から
言いますと，
・電圧を高くする
・モータのふたを開けて，中のコイルを，
太い線に替えて，たくさん巻く．
という方法があります．しかし，こういった無謀なチューンアップは
モータの寿命を縮めるほか，異常加熱による発火などの
危険があります．
理論とか関係なくとにかく結果を求めるなら
この方法を使ってみてください．
ここに限界電圧についての記事があります．
http://www.ceres.dti.ne.jp/~kkimpara/robocon/note/motor/130.html

また，各種モータのチューンアップの性能評価と
2．については
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/32531.htm
に詳しい解説があります．

大きい書店にいかないとないかもしれませんが．

お礼

回答どうもありがとうございます。モーターについてお詳しいんですね。うらやましい限りです。

回答No.1

oshiete_goo

２について
いわゆる「ブラシレス・モータ」の話ではないかと思います．
参考文献
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/32651.htm
「手作りブラシレスモータ」
http://www.cityfujisawa.ne.jp/~iijima-p/BRA.htm
などが参考になるでしょうか．

参考URL：

http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/32651.htm,http://www.cityfujisawa.ne.jp/~iijima-p/BRA.htm

お礼

回答どうもありがとうございます。ブラシレスモーターですか。参考URLも役に立ちました。