でんどう‐き【電動機】
【電動機】(でんどうき)
Motor.
電気エネルギーを消費して回転運動を行う機関。モーター。
電流を電磁石に流して磁気を発生させ、その磁力による反発をトルクとして利用する。
同様の原理で、回転運動ではなく一回性の直線運動を行う「リニアモーター」も存在する。
この場合、「一回性」とは反発して飛び出した部品などがそのまま戻ってこない事を意味する。
往復が必要な場合はトルクモーターにピストンを繋ぐ方式が採られ、リニアモーターは用いない。
都市の電力網もしくは電池から供給を受けられるため、危険な燃料の管理を必要としない。
構造上のロスも少なく、制御も容易であり、原動機としては極めて理想的な要素を備えている。
直径1cmに満たないサイズでも安定稼動させる事ができ、特に小型機械の動力源として高いシェアを占める。
しかし、電力の供給・確保に難があるため、内燃機関のシェアを奪うまでには至っていない。
電力を得る発電機として現在主流なのは、巨大な蒸気タービン・ガスタービンである。
これらは「燃料→熱→回転運動→電流」という複雑な変換プロセスを経るため、ロスが非常に大きい。
加えて、電気エネルギーは効率よく蓄積・保存するのが極めて困難である。
自然エネルギー発電や高効率電池などの新技術が待たれる所である。
軍事分野での利用
「動力源の備蓄が難しい」という点が兵器の運用上著しく不適格なため、軍事的需要は比較的少ない。
基本的には電子機器など、構造的に電力の利用が不可避な場合の「ついで」で運用される。
また、エンジン駆動時の余剰出力を電流に変換して電動機を含む電子機器を運用する事も多い。
例としては以下のような機器が挙げられる。
- アビオニクス・ベトロニクスなどの軍用電子機器およびその周辺機器
- ガトリングガン・チェーンガンなど、機関砲の回転機構
- 潜水艦など、大気中からの酸素吸入が見込めない状況下で用いる装備全般
- 砕氷船
- 小型船艇
- 小型無人機
また、未だ実用段階にない研究段階の技術としては以下のようなものも想定されている。
- 電磁カタパルト
- 空母艦載機をリニアモーターで加速して離陸を補助するもの。
- 電磁投射砲(レールガン)
- 装薬の代わりに、または装薬と併用してリニアモーターで砲弾を加速する火砲。
現代では個人レベルでも容易に再現できる技術だが、コストは既存の装薬よりも極めて劣る。
大気圏内で運用するのは非現実的だが、宇宙空間で初速を得る手段としては現代でも有力視される。
スターウォーズ計画においても弾道ミサイルや軍事衛星を撃破する手段として研究されていた。 - マスドライバー
- 人工衛星や宇宙船に第一宇宙速度を越える初速を与える大出力の電磁投射砲。
ロケットエンジン・弾道ミサイルの後継として宇宙開発・核兵器の運用に用いる事が想定されている。 - 軌道エレベーター
- 宇宙空間から地表に射出された物体を、リニアモーターで減速させて安全に着陸させる装置。
その名の通り、エレベーターのような細い軸を衛星軌道上まで構築して宇宙船を往還させる運用が想定されている。
電動機
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2023/07/27 20:14 UTC 版)
電動機(でんどうき、英: Electric motor)とは、電気エネルギーを力学的エネルギーに変換する電力機器、原動機の総称。モーター、電気モーターとも呼ばれる[注 1]。
注釈
- ^ a b 「モーター」というカタカナ表記に関して、電気学会に於いては「モータ」という表記法を定めている他、電動機メーカーによっては「モーター」のドイツ語表記“Motor”の20世紀前半までドイツ語発音の模範とされた「舞台発音」に基づいた発音方に倣って「モートル」(或いは「モトール」)という表記法を用いているところが見られる《ニデックWebサイト内『モーターとは~1-3-6.超音波モーター』ページ後半に掲載されているコラム『モーターの語源』より;なお「モートル」という表記は、現在、少なくとも日立系列の日立産機システムと東芝系列の東芝産業機器システムに於いて、主にブランド名の中で用いられている》
出典
- ^ Faraday, Michael (1844). Experimental Researches in Electricity. 2 See plate 4.
- ^ spark museum
- ^ a b Electricity and magnetism, translated from the French of Amédée Guillemin. Rev. and ed. by Silvanus P. Thompson. London, MacMillan, 1891
- ^ Nature 53. (printed in 1896) page: 516
- ^ a b Battery and Technology History Timeline Electropedia
- ^ http://www.fh-zwickau.de/mbk/kfz_ee/praesentationen/Elma-Gndl-Generator%20-%20Druckversion.pdf
- ^ http://www.uni-regensburg.de/Fakultaeten/phil_Fak_I/Philosophie/Wissenschaftsgeschichte/Termine/E-Maschinen-Lexikon/Chronologie.htm
- ^ Electrical Technology History Electropedia
- ^ Gee, William (2004). “Sturgeon, William (1783–1850)”. Oxford Dictionary of National Biography. Oxford, England: Oxford University Press. doi:10.1093/ref:odnb/26748
- ^ Garrison, Ervan G., "A history of engineering and technology". CRC Press, 1998. ISBN 084939810X, 9780849398100. Retrieved May 7, 2009.
- ^ http://www.frankfurt.matav.hu/angol/magytud.htm
- ^ 「電気の友」(1906) |
電動機
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/10/26 04:17 UTC 版)
サーボモーターとして市販されている電動モーターは、以下の種類がある。 AC (alternating current) サーボモーター同期電動機(ブラシレスDCモーター、SM型) 誘導電動機(IM型) DC (direct current) サーボモーターブラシ付DCモーター ステッピングモーター(クローズ制御した製品)
※この「電動機」の解説は、「サーボモータ」の解説の一部です。
「電動機」を含む「サーボモータ」の記事については、「サーボモータ」の概要を参照ください。
電動機
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/01/06 06:05 UTC 版)
以前は重かったが近年は小型で高出力のブラシレスモーターが普及し、リチウムポリマーバッテリーと組み合わせる事で同規模の内燃機関と遜色ない物が登場しつつある。音が静かなのでスケールシップや空気を必要としないので潜水艦に用いられる。一部では燃料電池の使用も実験的に行われているがまだ一般的とはいえない。
※この「電動機」の解説は、「船舶模型」の解説の一部です。
「電動機」を含む「船舶模型」の記事については、「船舶模型」の概要を参照ください。
電動機
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/04/27 14:09 UTC 版)
電動機そのものを使い制動力を得る方法を記す。 発電制動 電動機を発電機として用いるブレーキである(発電ブレーキ)。直流電動機において新性能電車をはじめ、古くから用いられてきたブレーキである。ブレーキ力の制御は主に電力を消費させる抵抗器の抵抗の増減により熱エネルギーとして放出する。抵抗器で消費させる代わりに電源側に送り返すのを特に回生制動と呼ぶ。誘導電動機において同期速度より回転子の回転速度が速い場合、誘導発電機として働くことを利用し、可変電圧可変周波数制御において電動機に供給する周波数を下げ、抵抗器で発電した電力を消費させるかもしくは、コンバーターを介し電源側に送り返す制御が減速時に採られる。この制御を行うとき、すべり sが s ≦ 0 となるよう供給する周波数を調整するが、低速域では効果がなくなる。永久磁石同期電動機の場合、常にすべりを0に保つよう固定子に供給する電流を調整しなければならないが、極低速域まで発電制動を行うことができる。 直流制動 誘導電動機の固定子に直流電流(周波数が0 Hzの交流)を流すことにより、負荷を短絡した回転電機子形同期発電機として運動エネルギーを回転子のジュール熱に変換するブレーキである。制動力は誘導電動機の起動トルク相当であり、かご形三相誘導電動機の場合、低速時から停止時に至る速度域で制動力を発揮できる。巻線形三相誘導電動機の場合、二次抵抗を増やし、外部に接続した二次抵抗器によって回転子に生じた電力を熱エネルギーに変換できるため直流制動域を増やすことができ広範囲の速度域において制動力を発揮できる。特にクレーンにおいては直流制動のことをダイナミックブレーキとも言う。永久磁石同期電動機においては停止直前でないと過大な電圧が固定子に誘起されインバータ素子を破壊するか、モーターの過熱により内部の永久磁石の減磁を招くため停止速度近辺でのみ使用する。いずれにおいても制動トルクは高々電動機の起動トルク相当にとどまり、回転子をロックできないため単独では使用できず摩擦ブレーキを併用しなければならない。 逆相制動 プラッギングともいう。三相誘導電動機において三相交流の任意の二相を入れ替えると磁界が回転子とは逆向きに回転することを利用したブレーキである。停止速度近辺において大きな制動力が得られ、かつ、0rpmでも制動力が得られる。しかしながらプラッギングは発電機になったモーターに対し逆電圧を供給することに等しいため投入する電流を制限せざるを得ず、通常の回転域では始動トルクより低い制動トルクしか得られないため小容量のモーターにしか適用できない。またそのままでは逆回転に至るため停止寸前においては摩擦ブレーキ等、機械的なブレーキ機構に制御を明け渡し電動機の電源供給を絶たなければならない。また同期電動機は同期速度でしかトルクを出し得ず、回転磁界に回転子が付いて行けなければ脱調を起こし回転が不安定になるためプラッギングは無効である。 なお電動機と同軸で機械式ブレーキやその他のブレーキが組み込まれていることもあり(ブレーキモーター)、各方面で活用されている。
※この「電動機」の解説は、「ブレーキ」の解説の一部です。
「電動機」を含む「ブレーキ」の記事については、「ブレーキ」の概要を参照ください。
電動機
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/03 00:16 UTC 版)
他の動力と同様に、回転数を一定に保ちローターのピッチ角で揚力の制御を行うものもある。マルチコプターなど複数のローターを備えるものは固定ピッチで、各電動機の回転制御のみで揚力や姿勢を制御している。 有人機では電動機を動力とする電動ヘリコプターの試作が行われている。日本では有人搭乗操縦電池電源電動ヘリコプターに対応する航空従事者技能証明などの「航空機の種類についての限定」制度が存在しない。 無人機では小型のマルチコプターが普及しており、趣味、撮影、農薬散布などの用途で使われている。 テールローターを電動ファンに置き換えた実験機も登場している。
※この「電動機」の解説は、「ヘリコプター」の解説の一部です。
「電動機」を含む「ヘリコプター」の記事については、「ヘリコプター」の概要を参照ください。
電動機
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/18 10:31 UTC 版)
詳細は「e-4WD」を参照 エレクトリック4WDなどと呼称される。エンジンによる駆動軸の他に、モーターでもう一方の車軸を駆動させる方式である。初期は生活4WDとしてコスト面から採用された日産のe-4WDのように、低μ路での発進時のアシストを主眼とした低出力(5 psほど)の簡易的なものであったが、強力なモーターとバッテリーを備えるハイブリッド車が一般化し、それが標準装備になっていくであろう今後は主力方式の一つになっていくと期待されている。 現在、日本国内で販売されている車両の『e-4WD』システムはオートマチックトランスミッションとの組み合わせが前提だが、エンジン駆動軸の回転数もしくはそれにかかるトルクに応じて電動軸の出力を制御すればよく、必ずしもマニュアルトランスミッションとの組み合わせは不可能ではない。
※この「電動機」の解説は、「四輪駆動」の解説の一部です。
「電動機」を含む「四輪駆動」の記事については、「四輪駆動」の概要を参照ください。
電動機
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/11 17:03 UTC 版)
誘導電動機 誘導電動機は固定子巻線で生成する回転磁界により、回転子巻線に電流を発生させることでトルクを生じる。固定子を1次巻線、回転子を2次巻線とすれば動作は変圧器と同様の解析ができる。ただし、変圧器とは異なり、1次、2次の相数の違い、閉磁路ではないこと、2次側負荷が機械出力であること、回転子のすべり( s {\displaystyle s} )、などを考慮する必要がある。 まず、固定子巻線1相に対して等価回路を考える。 実際の変圧器と同様に、励磁電流を流すための励磁アドミタンス Y 0 {\displaystyle Y_{0}} が存在する(右図(a))。ただし、この誘導アドミタンスに流れる電流は変圧器に比べて大きい。1次側2次側それぞれに巻線の電気抵抗 r 1 {\displaystyle r_{1}} 、 r 2 {\displaystyle r_{2}} 、漏れリアクタンスを x 1 {\displaystyle x_{1}} 、 x 2 {\displaystyle x_{2}} があることも同様である。 2次側の回転子が停止している状態(s=1)では、機械出力がゼロであることと同等であるので、変圧器の2次側インピーダンスは短絡されているものと見なせ、右図(b)の等価回路として示される。 回転子がすべり s {\displaystyle s} で回転しているとき、2次側の負荷抵抗 R {\displaystyle R} は機械出力と等しいと見なせると考えれば、この負荷抵抗 R {\displaystyle R} を R = 1 − s s r 2 {\displaystyle R={\frac {1-s}{s}}r_{2}} とおくことで、右図(c)の等価回路を得る。 実際の誘導電動機では、1次巻線と2次巻線の巻数や相数は異なるため、次の換算を用いる。 1次および2次の巻数比 a {\displaystyle a} は、それぞれの巻数を N 1 {\displaystyle N_{1}} 、 N 2 {\displaystyle N_{2}} 、巻数係数を K N 1 {\displaystyle K_{N1}} 、 K N 2 {\displaystyle K_{N2}} とすれば、 a = K N 1 N 1 K N 2 N 2 {\displaystyle a={\frac {K_{N1}N_{1}}{K_{N2}N_{2}}}} となり、それぞれの相数を m 1 {\displaystyle m_{1}} 、 m 2 {\displaystyle m_{2}} とすれば、2次側の抵抗とリアクタンスは、 r 2 ′ = m 1 m 2 a 2 r 2 {\displaystyle r_{2}'={\frac {m_{1}}{m_{2}}}a^{2}r_{2}} 、 x 2 ′ = m 1 m 2 a 2 x 2 {\displaystyle x_{2}'={\frac {m_{1}}{m_{2}}}a^{2}x_{2}} となり、このときの負荷抵抗 R ′ {\displaystyle R'} は R ′ = 1 − s s r 2 ′ {\displaystyle R'={\frac {1-s}{s}}r_{2}'} となるので、これを考慮して変圧器の1次側変換等価回路と同様の変換を行えば、右図(d)の等価回路になる。 さらに、誤差の影響は大きくなるが各部の計算簡略化を目的とし、励磁アドミタンス Y 0 {\displaystyle Y_{0}} を1次側抵抗とリアクタンスよりも電源側に配置した右図(e)の簡易等価回路を用いることもある。 ブラシ付き直流モータ ブラシ付き直流モータは、N極とS極のペアの永久磁石で構成するステータと、コイルを巻き電磁石となるように構成するロータ(回転子)からなる。ロータは回転する毎に電磁石の極性が逆になるように電極(ブラシ)が配される。 電気部品としては1つの記号として表され、直流電源 V a {\displaystyle V_{a}} をモータに接続すると、電流 I a {\displaystyle I_{a}} が流れてロータが回転する(右図(a))。 ロータ電磁石のための巻線はインダクタンス L a {\displaystyle L_{a}} と抵抗成分 R a {\displaystyle R_{a}} を持つ。また、ロータの回転数が増す毎に発電機としての作用を生じ、これが回路の逆起電力として見なされる。したがって、これらの要素を考慮した等価回路構成になる(右図(b))。 このとき、各要素に発生する電圧は、 V L = L a d I a d t {\displaystyle V_{L}=L_{a}{\frac {dI_{a}}{dt}}} V R = R a I a {\displaystyle V_{R}=R_{a}I_{a}} であり、モータの発電係数を K e {\displaystyle K_{e}} (Vs/rad)、回転速度を ω {\displaystyle \omega } (rad/s)とすれば、 V M = K e ω {\displaystyle V_{M}=K_{e}\omega } で表される。なお、定常動作時は、回路電流 I a {\displaystyle I_{a}} は直流安定電流となるので、巻線インダクタンス L a {\displaystyle L_{a}} による電圧降下はゼロになり無視できる。
※この「電動機」の解説は、「等価回路」の解説の一部です。
「電動機」を含む「等価回路」の記事については、「等価回路」の概要を参照ください。
電動機
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/11/13 14:30 UTC 版)
「スパーク・ルノー・SRT 01E」の記事における「電動機」の解説
電動機はマクラーレン・エレクトリック・テクノロジーズ製である。電動機の重量は26kg で最大出力は270bhp で瞬間的なトルクは140Nm である。電動機は元はマクラーレン・P1公道用自動車用に開発された。
※この「電動機」の解説は、「スパーク・ルノー・SRT 01E」の解説の一部です。
「電動機」を含む「スパーク・ルノー・SRT 01E」の記事については、「スパーク・ルノー・SRT 01E」の概要を参照ください。
電動機
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/03/19 08:28 UTC 版)
「オートバイ用エンジン」の記事における「電動機」の解説
詳細は「電動オートバイ」を参照 電動オートバイは内燃機関に代わりバッテリーで電動機を駆動する。 排気ガスを排出せず、エンジン由来の振動や騒音が無いのが特徴である。 電動機は内燃機関とは異なり、低回転から最大トルクを発生するため変速機を必要とせず、駆動伝達部品を簡略化できる。ただし鉄道車両などでは目的のトルクを得るために減速機を接続することもある。
※この「電動機」の解説は、「オートバイ用エンジン」の解説の一部です。
「電動機」を含む「オートバイ用エンジン」の記事については、「オートバイ用エンジン」の概要を参照ください。
電動機
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/04/16 03:34 UTC 版)
プロペラは電動機で回転させることも可能であるため、内燃機関の代わりに電動機を使用する電動航空機の実験が行われている。 モーターグライダーには電動機でプロペラを回す機種が存在する(免許は内燃機関と共通)。超軽量動力機にも電動機を搭載することがある。 太陽電池を使用した電動機はソーラープレーンと呼ばれる。 詳細は「電動航空機」を参照
※この「電動機」の解説は、「航空用エンジン」の解説の一部です。
「電動機」を含む「航空用エンジン」の記事については、「航空用エンジン」の概要を参照ください。
電動機
「電動機」の例文・使い方・用例・文例
- 電動機械装置の、電動機械装置に関する、または、電動機械装置にかかわる
- 発電機か電動機の磁場を提供する磁石
- 米国の電気技師で発明者(クロアチア生まれだが、セルビア人の家系)で、交流電流の原則を発見し、最初の交流誘導電動機とテスラコイルと発振器のいくつかの形態を開発した(1856年−1943年)
- 篭形回転子という,誘導電動機の回転子
- 発電機や電動機関係など,強い電流を扱う電気工学部門の通称
- 交流電流によって動く電動機
- 整流子という,直流電動機の回転子
- 整流子という回転子を持った電動機
- 直流電動機という電動機
- 原動機で発電機を駆動して得た電気によって推進用電動機を動かす方式
- 電動機でレコードを回し,録音されている音を再生するための装置
- 駆動用の電動機を備えた電車
- 集電子という,電動機の外部と回転コイルの間で電流を伝達する部品
- 運転室はあるが,走行用電動機を備えていない電車
- 電動機の制御装置
- 電動機によって走行する自動車
- 誘導電動機という交流電動機
電動機と同じ種類の言葉
- 電動機のページへのリンク