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解説が分かり易く昔を思い出しました。０系の新幹線が直流直巻モーターを使用しているのを電気屋の叔父から聞き夏休みの自由研究に使い最優秀賞を頂いたのを覚えています。当時の情報は今のように「ググる」事もできなく、図書館と南千住、田端の車両基地と暑い中自転車で大変でした。まだ少しですがSLも走っていました。何でも親切に教えて頂き、当時の国鉄職員は誇りをもって仕事に打ち込んでいるのが子供心にも伝わりました。
直巻の高回転になるとさらにビュンビュン回るというのは、そのまま短所でもありまして…負荷トルク無しの空回り状態だとブッ壊れるまで加速するので、仮にベルトで動力を伝える機械に使ってベルトが切れたらモータまで壊れます💦というか最悪は内部でショートして電源にまで被害が波及します😥だから、電車みたいに負荷トルクがなくならない機械にしか恐ろしくて使えない、とも言えます😅
懐かしい写真ありがとうございます45年前 初めての海外出張がインドネシア国鉄で直流電動機のオーバーホール指導を担当しました。説明のあった抵抗制御は電車床下のカム軸制御で回路図で説明しても なかなか現地人が理解できず 制御の指導員は頭を抱えていました。 また南アフリカ出張では500kWx6台x50両電気機関車の直流電動機を点検しましたが 欧州連合のシーメンスとアルストムの電動機は剛性のない構造ですぐ壊れ月例検査で 1/6個が故障し顧客の評判悪かったです。保証期間が延長され欧州人が常駐して無償修理してました。
マブチの水中モーターに懐かしさを禁じ得ない。
エンジンは高速域、モーターは中低速域が得意っていうのは知ってました。ですが、モーターはある回転数を境にトルクがガクッと落ちて、消費電力が大きくなってしまうという理由が今までわからなかったので、勉強になりました。
特性的に弱点も持っています運転中に軽負荷になるとオーバーレブしてしまいます線路状態の粘着が低下すると際限なく空転してしまいます
大昔に習った時は直巻は「ちょっけん」、分巻は「ぶんけん」でしたが、今は「ちょくまき」、「ぶんまき」と読むのですね。電車のモータだけではなく読み方も変わるのですね。
巻線（けんせん）、巻回（けんかい）ですね。なんで重箱読みしてるのか……
私が子供の頃に夢中になって読んだ学研の学習百科大事典 昭和37年版 でも直流直巻モーターに「…ちょくまき…」と振り仮名が振られていたと記憶しています。
@@DD-op1jf 私も運転士教育課程では「ちょっけん」と習いました。正直、違和感ありましたけど…
ベンツAMG 昔はアーメガーと呼ぶのが常識(100%)だったが、今はエーエムジーと呼ぶpHは未だにペーハーという月極駐車場 昔は「げっきょく」駐車場だったが、今は「つきぎめ」駐車場と読む
@@innpressTV 中学校では10年くらい前からphはピーエイチ読みに統一されてません？地域差があるかもですが
電気モーターもロマンの塊りなんだよね 面白かったです
直流直巻電動機のトルク特性を変えるのに様々な方式がありましたけど、費用対効果で界磁添加励磁制御方式に落ち着きましたね。(これが直流直巻電動機の最後の制御方式にもなってしまったが)
弱め界磁は今のACモータでもやってますね。回転する磁界のうち、トルクに寄与する分だけ流して発電に使われる磁界は打ち消してしまうという方法。
鉄道の場合、毎日発車停車の繰り返しなので、電気の回生とブレーキシューの保守の低減が長年の課題でしたね。特急型電車だと停車駅が少ないので、晩年まで直流直巻でも残ってましたが、コスト的には通勤型電車みたいにシビアになる必要が無かったのでしょう。
【新幹線】 東海道新幹線の架線には 60Hz の交流が供給されているはずです。 車両で整流して直流にしてからモーターを回しているのかな。 50Hz 地域では電動周波数変換器で 50Hz-60Hz の変換を行っているくらいなので、単に整流しているだけでもなさそうです。
大容量の変圧器の設計では周波数により鉄心の量や導線の巻数の最適値が大きく変わるため、東海道新幹線では 60 Hz に最適化した設計にしました。国鉄の特急用車両 485系電車では変圧器の効率を犠牲にして 50/60 Hz 共用を図りましたが、これは特急列車の広域運用を意図したものです。国鉄型電車でも急行形は 50 Hz・60 Hz 作り分けていますし、JR 発足後は一般型（通勤・近郊型）・特急型とも単一周波数設計です。新幹線（0系）電車では、単相交流を変圧器で降圧した後、シリコン整流器で整流し、コイル（リアクトル）で平滑化して直流直巻モーターを駆動しました。なお速度制御は変圧器のタップ切り替え（0系）、サイリスタ位相制御（100系）によりモーターへの印加電圧を上下させて行いました。
小学校のころ、モーターを作ろう！みたいなキットを魔改造して真鍮のブラシ溶かしたのはいい思い出
我々電気屋は、[ちょくまき]とは言わず[じかまき]と呼んでます。
わたしは、ちょくりゅうチョッケン で習いました。
制御が簡単ということは制御器も零細地方私鉄の貧弱な修理設備でも修理可能ということ。というわけで、VVVF初期世代が引退する時期になっても昭和中期製のオンボロ電車が走っていたりする。半導体制御の新しい電車では部品がディスコンすると修理ができなくなってしまう。
電気機関だと今後の動態保存の問題が懸念されてますよね…まあ電気デバイス盛りだくさんの近代の内燃機機関もだけども箱根登山鉄道とか古い電車が現役で素晴らしいのになあ♪
大学で電車の電気制御の授業を取るほど好きなのですが直巻モーターの特性がやっと理解できました、本当に面白いです！
ブラシの手間はあるが、直流モーターの頑張ってる音が好き！
今度はACモーターの解説お願いします。昔にも電気自動車はありましたが、電池の容量が少なかったのはもちろんブラシなどの整備も大変だったのも普及しなかったのが理由でしょう
直流モーターが回転する原理はフレミングの左手の法則によるものです。
直流直巻き電動機まで辿り着きました。お疲れ様でした。解りやすい内容で力作ですね。界磁添加励磁制御まであと一歩ですね。期待してます。(これは制御技術で機械メカではないか？) ちなみにこの手のモーター制御技術は実は、世界的にエレベーターが先進、実用化しています。エレベーターは垂直交通と呼ばれてますしね。エレベーターで出来るんだから電車に応用するかくらいの感覚でしょうか。シーメンス、GE、オーティス、などなど。
毎日通学で乗ってるんで、こういうことを知れると更に興味が湧きますね
強力なネオジム磁石はこの前開発者が賞をもらいましたね。
昔行っていた会社でJRの依頼でモーターの配線の変更をしましたね外側はレールの鉄粉が、こびり付いて少し触っただけで手が茶色になったのを思い出しました
直流直巻電動機、国鉄ではちょくりゅうちょっけんでんどうきと呼んでいました。複巻電動機はなかったはずで、そのかわりに界磁添加励磁制御が開発され直流直巻電動機での界磁制御が連続的に行えるようになりました。電機子電流=界磁電流になりますから、直流電動機の回転力計算式τ=KΦIのうち電機子電流と界磁電流を掛け合わせれば電流値の二乗に比例することになります。(界磁巻線の巻数一定、Kは定数のため変数ではない) 起動時の回転力が強力なことと負荷に応じて電機子電流が増加する方向に働く特性が電気車向きだったということです。反対に、無負荷では回転数が上がり逆起電力が小さくなるというルーブに陥り極限まで回転数が上がります。これが空転を助長する方向に働いてしまう弱点にもなります。
直流直巻電動機の特性が分巻モーターと比べて優れていると言われている理由がわからないでいたのですが、ようやっと理解しました。ありがとうございます。
電車の直流モーター、製造時のミスで高速運転中（１００㎞位）でバラバラになった事があった模様。直流モーターは模型、RC辺りの動画見ると巻き線改造等見る事が出来るかな。
😊子供の頃、マブチモーターを分解してました〜！FA-130もRE-14も永久磁石を使った２相３極でしたね。あと、玩具の組み込み専用でモーター単体では市販されてなかったと思うんですけどFA-130より二回りも小型でハウジングも簡単なモノでローターもスターターも剥き出しの真四角のヤツもありましたね。閑話休題、私は自動車の動力源としてのモーターは嫌いなんです。もちろん、モーターの特性が自動車の動力源としては理想に近いって事は百も承知です。翻って内燃機関を使った自動車にはトランスミッションが必須です。これは内燃機関を自動車に使う場合の欠点を補うための謂わば必要悪です。しかし、マニュアルギヤボックスのクラッチペダルの操作が必要という点はペダルの踏み間違いによる暴走事故に対する一番のフェイルセーフだと思うんですよね。週に数回はペダル踏み間違えてコンビニに突っ込んだなんてニュースを見るじゃありませんか。挙げ句の果てにブレーキペダルを踏んでるのに車が暴走したなんて言い張ってる上級国民様もいらっしゃいますし。なので私は絶対に３ペダルのM/T車にしか乗りません、絶対に。初代インサイトはハイブリッドなのに３ペダルM/Tがあるので魅力的ですね♡
車やエンジン関係はまあまあわかるのですが、モータ関連は詳しくなかったのですごく勉強になりました。ナレーション全然よいと思いますよ。他の方も言われているようにACモーターとインバータ制御について期待しています。ちなみに日立はモーターに強いとよく言われますが、どういう経緯があってそうなったのか個人的には興味があります。
日立はモーターを日本で初めて作った方が創業者のメーカーらしいですよ。それに関する日立の公式の動画のリンクを載せておきますね。ruclips.net/video/aZ54TGNwpGY/видео.html
工場で使われている「汎用電動機」から発電所向けの発電機まで、日立が強い傾向にありますね。特に大型になるほど、その傾向は強くなっています。日立は、鉱山から始まっているだけあって、金属を使い慣れており、可動機械部品に一日の長があるように思います。「汎用電動機」に要求される最大の特性は、「とにかく壊れない事」で、仮に故障しても直ぐに復旧できるように、摩耗が避けられない軸受けなどは交換しやすい構造になっています。それでも、恐らく最も貢献しているのが、三菱、東芝の重電企業の存在でしょう。電動機や発電機だけでなく、変電設備向けの変圧器、「汎用電動機」向けのインバーターもこの３強が競い合っています。この競争があって、信頼性向上が図られました。「汎用電動機」向けのインバーターは三菱が強いですね。身近な所では、エレベーターやエスカレーターもこの３社が国内ではほぼ独占。世界的にも高いシェアを持っています。エレベーターは東芝がやや強いようです。実務経験からは現在は、３社の基本的な差は小さく、差別化するために何処に特色を出しているかで選択していました。
最近扇風機を買いました。店頭の値札にはどの扇風機にも耐用年数が書いてあり、DCモーターの扇風機の耐用年数がACモーターより短い理由がよく分かりました。でもDCモーターの扇風機を買いました。ほとんど寝る時にしか扇風機を使わないのですが、DCモーターは微風が使えるので。
逆起電力と弱め界磁の関係、直巻モーターで回生ブレーキを実現するには意図的に界磁を強めなければいけない理由がわかりました（直巻モーターは、高速回転では逆起電力が小さくなるから）一応電気工学科出身だったんですけどね・・・どうもありがとうございました。
もしですが、もし良かったらユンボなどの重機関係の油圧装置についてお願いします。
ざわざわとかちっさくボケる所がいいですね。
昔の電車は電流·電圧計がありましたね
RCカーも最近はブラシレスのようで…でもブラシモーター全盛期の強烈なトルクを懐かしむ方も多いとか。
最大トルク下がったのは、多分、ニッカドが使えなくなったからだと思う。ニッカドはショートに近い電流流しても平気だから。
@@piyashirikozo リチウムポリマーは使えないんですか？
昔の電気機関車のノッチ制御、接続制御がよく分かりました。
わかりやすい解説ありがとうございます！もし可能でしたら交流型電車の仕組みについて解説していただきたいです。
なぜサムネがサンパチw ツッコミどころが満載なのにみんなスルーしたらあかんやろww
今度、大型商用車の補助ブレーキについて解説動画作ってくれるとありがたいです。電磁式、流体式、圧縮圧開放式エンジンリターダなどバラエティ豊かです。
今回も面白かったです。宜しければ原子力発電の仕組み、PWRとBWRなど解説してくださると嬉しいです。
機械的なメカニズムはシンプルなものに収束する…これは機械工学では鉄則だと思うそれを極めて生まれたのが三相交流モーター究極的にシンプルで壊れにくい昔ジムニーSJ30のオルタネーターが長距離移動中に壊れたことがあった車に一通りの工具を積んでいたので外してばらしてみると…原因はブラシというかシュー？が摩耗して接点不良を起こしたこと応急処置としてシューを密着させるためのバネを伸ばして組みなおして事なきを得た後日、新品のシューに交換したのは言うまでもない三相交流モーターならこの不具合は発生しなかったなああと（笑）
鉄オタですが、モーターの詳しい仕組みと直巻モータ関係については、全く理解出来て無かったですね。弱め界磁は高速域・・とかいうのは聞いたことありましたが。最近の電車の制御方式とモーターについて、宜しければご解説宜しくお願い致します。
現行国内の電車の電源は発電所と変電所の建設環境により直流と交流を使ってるという事で両区間を通る電車は両方を切り替えて使えるようになってます
「巻」の読み方が「まき」と「けん」の二種類に地域差で分かれるのだとか。整流子が無い利点として、軸方向コイル長が大きくできるため同容積でも出力が上げられる点もあるかと。
直巻モータのことをDCモータと言っていますが、厳密には間違いです。交流でも回ります。真空掃除機は交流50、60 Hzで回っています。最近はブラシレスモータも増えましたが、普通は直巻モータです。 電車、機関車のモータもこの直巻モータを使った大規模な12000 Vの交流電化が完成していました。アメリカのペンシルヴァニア鉄道です。ただし、周波数は25 Hzです。日本でもそのままやればよかったのに下手な知恵を出して50 Hzに固執し、失敗しました。周波数は低いほど良いのは、高校の物理教科書をよく読めばわかりそうなものですけどね。 技術導入は全てをコピィした時のみ成功することを理解できない人が居たのでしょう。
下手な知恵を出して50 Hzに固執し、失敗しました。という意味がよくわからないのですが・・・おそらく、商用電源をそのまま使えるとか、専用の設備（発電、送電系）が必要だとか、周波数が低くなると大型化するという意味で、日本の場合難しかったのではと思いますが・・・周波数が低いと有利な点があるのも事実ですが、メリットもあるわけで、失敗は言い過ぎかと・・・それとも、他に失敗という何かがあるのかと考えましたが、出てきません。まずは無難なコピーはわかりますが、現在を乗り越える独自技術はコピーだけでは出てこないと思います。
サムネ画像が僕の愛するサンパチ君なのに胸熱っす!!!(｀･ω･´)あれは機能美的に極めて美しい車両だった…
見た目も…美しいですw
@@メカのロマンを探究する会 あのT字型の装甲（?w）とあの配色が抜群にはまってましたよね♪食パン列車の最高傑作（笑）まあ僕は東北本線の419系にもずいぶんお世話になったのであれも地味に好きですが（笑）
前面行き先表示幕にグッと来ます
ＰＣの冷却ファンは直流モーターに交流電流を流して回転させています。ＰＣの内部は直流しかないので、わざわざ交流を作り磁石を回転させています。通常のＤＣモターだとブラシからノイズが発生しＰＣに悪影響があるためです。これがブラシレスモーターです。直流モーターと交流モーターのハイブリッドみたいなものです。磁石の磁力をあげれば、驚くほどの高出力と小型化が可能ですが、価格や磁石の高温特性に問題があるため、電車や船舶など大出力モーターには使用されていないようです。
ああ、今回のコンテンツは特に楽しいね。界磁制御、弱め界磁の説明はバッチリだね。
2種電験のテキストに満足できない人へおすすめな大変すばらしい動画ぜひこの調子で他形式のモーターについても解説をお願いします!ところで大型DCモーターはなぜブロアで常に風を送り続ける必要がありますか?(同ACモーターのように同軸上にファンを配置するのではなぜ駄目なのですか?)
ACモーター と言われているのは 誘導電動機の事を指すと思いますが、最近のようにインバーターで回転数やトルクを可変制御する場合を除けば、ほぼ定回転で回転するので、ファンからの流量が安定しています。逆にACモーターは電源周波数で回転数が決まってしまうので、実用的なインバーターが登場するまでは、連続的な回転数制御を必要とする用途では、DCモーターが使われました。DCモーターは基本的に回転数か変わっても最大出力変動は小さいのでモーターの最大発熱量も回転数に依存しません。そのため、定量の送風機が別途必要になります。
【直巻】 「直巻」を「ちょくまき」と読むのは、この動画で初めて聞いたように思いますが、業界の読みでしょうか。 私は「ちょくけん」だし、「複巻」は「ふっけん(ふくけん)」と読んでいました。 半世紀以上前ですが、工業系の学校でしたので、実習で直卷モーターの始動も習いました。
インテルのプロセッサが前より数㌨㍉小さくなったらしいのですが、どう良くなったのか知りたいです。
交流モーターも既に211系と同世代の歴史になっているという事実。私が幼い頃はそれこそ輝かしい技術ではあったのだが、気づけば40年の歴史があるというね。初期の交流モーター車はどんどん潰されて行っているが、まだ若いのにとは思う。
マシン実習のとき、最初に教官に言われたこと、初期の界磁は弱くするな、結線はチェックしろ、暴走して回転子ばらまくぞだって、逃げずに電源切れって言われたの思い出す。んなあほなて思ってたけど一年間の実習で、何度か暴走シーンがあってね、3kwの小さくはないモータがいきなりよ大音量ジェットエンジン音をたてるとね・・うん、逃げたわｗ直巻も起動時、回転数０で起動トルクは理論上無限大なので、低電圧でも馬鹿力が発生するから、がんっって音にヒヤヒヤしたなあ。モータ系に挟まれない様にって誓ったわ
界磁はField magnetの直訳ですよ
やったー！モーターきたー！
昔の電車は発進ショックがありましたが、今の電車はオートマ車のようにスムーズに発進します。どこが違うのでしょうか。
うわああ メカロマさあああん！儂はテツだがモートル（shi語w）に詳しくない内燃機関老人にゃので、貴殿の解説 とても解り易くて素晴らしい のですが・・ やっぱし内燃機関老人には難しいにゃあああああ！（貴殿の責任外クレームですｗｗ）
回生ブレーキがよくわからん。永久磁石モーターなら回せば電圧が出るけど、かご型とかの場合どう制御すれば電圧が出てくるのか。あと電機子チョッパとか界磁添加励磁とか
よければLSD、パワステの仕組みで動画作ってください
直巻き（じかまき）
マブチの巨大バージョン
屁理屈言うけど、直流モーターは厳密には、存在しない交番で磁界か電流が変わらないと固定したまま 整流子とは、発電機目線モーター目線で見たら、インバータ機械式インバータ内蔵形交流モーターが正式名称となる
インダクションモーターっていうのはカゴ型三相誘導電動機って言う認識で間違いないですか？
巻き線形誘導電動機と言うのもありますよ誘導電動機が同期電動機と比べ複数並列で１Ｃ４Ｍとか出来るのは固定子で回転する磁界が回転子のカゴ側で発電⇒発電した電流でカゴが磁化して反発吸引力が発生して回ります負荷トルクが大きくなると回転子の回転が下がるそうするとカゴ側で発電する起電力が大きくなる（磁界の回転速度と回転子の回転速度のズレが増え 相対速度が大きくなる）カゴ側で発生する磁力もより強くなる必死に固定子の回転磁界について行こうと回転子が回る巻き線形はかごに代わってコイルが巻いてあり 直流モータみたいにコミュニテータとブラシがあり コイルの端が外部に取り出せる構造になってます外部に可変抵抗をつけて 回転子で発生した起電力を抵抗を介して邪魔をして回転子の磁化する強さを可変して回転数を制御しますコレをすべり制御っていいますパンクしたタイヤに勢いよく空気を入れると膨らみますがゆっくり入れると余り膨らみません このようなことが誘導モータの中で繰り返されています。最近の誘導モータ このすべりを極限まで減らした設計をしています具体的には固定子の磁力を強めに設計します（磁束密度を高める）そうすると回転子側で生じる磁力もより強くなり すべりが減ります阪急1300系など高効率誘導モータが放熱器だらけなのは磁束密度を上げるのに やや過電圧ぎみで使っているためです産業用モータでも ５０Ｈｚの時は２００Ｖで最適化されていますが６０Ｈｚの時２００Ｖでは能力の割に消費電力が大きく増え２２０Ｖで使用すると消費電力が下がります
直流モーターが回転する原理はフレミングの左手の法則によるものじゃないですか？
回転についてはそうですね！
私は電動アシスト自転車のモーターを扱ってますが、なかなか言い動画ですね
ちょｗｗｗなんでみなさんがモーター好き前提なのか誰も突っ込まなくて草ｗｗｗ内燃機関や外燃機関好きも多いよ多分ｗｗｗしかも界磁界磁って聞いてたら「カイジ！カイジー！」にしか聞こえなくなってきた自分にもｗｗｗあ、主様にはいつも勉強させて頂いておりますｗ
MT54しか勝たん！
直巻き＋抵抗制御の欠点は空転＝軽負荷＝電流減少＝端子電圧が上昇でとんでもない回転数になって手がつけられない電機子チョッパや位相制御・交流タップ制御の場合は負荷電流に大きく依存せず電圧制御出来るんで粘着が高く取れるんですね
@@NTTWEST3 知識の披露ですか？それとも私の好みをただ否定したいだけですか？
カイジ違いw
カイジｗｗ
扇風機はdcモーターがもてはやされて、値段も高いのに、鉄道はacモーターがもてはやされる。
アレはモーター自体はPMSMでインバータがついてるから実際はACモータだよ.
直流モーターについては詳しく解説されていますが、交流モーターについては端折り過ぎｗ回転磁界とか説明ないと何で電源周波数でモーターの回転数が決まるかが説明出来ない。交流モーターと合わせてインバーターの詳しい解説もしてほしいです。
そうですね！本当はシンクロナスモーターとインダクションモーターを解説する台本を作ったのですが、あまりに長くなったので全部カットしてしまいました。いずれフォローするつもりではいます。
@@メカのロマンを探究する会 さん。さすがわかっていらっしゃるw最近では動力系のモーターは単体での使用も有りますが、インバーターとの組み合わせが多いのでそちらも考慮していただけると有り難いです。それなりに独学で学びましたが、知識が正しいか細かい所は分かっていない。１６００Vの高圧モーター仕事で使っていたんです。それまでも２００V、４００Vはさわっていてそれなりの知識は有ったんですがさすがに高圧モーターとなると知識必要ですよね。別に高圧の話をってことじゃなく一般的な正しい知識。大学の電気工学概論しか学んで無いのでやばいっすw
内容は素晴らしいので解説はゆっくりに期待
ナレーションが下手なのは百も承知です！でもゆっくりは収益剥奪リスクが非常に高いため、今の所考えておりません🤔
主の声が好き過ぎてハァハァしてる私からしたらゆっくりはありえないw
解説が分かり易く昔を思い出しました。
０系の新幹線が直流直巻モーターを使用しているのを電気屋の叔父から聞き夏休みの自由研究に使い最優秀賞を頂いたのを覚えています。
当時の情報は今のように「ググる」事もできなく、図書館と南千住、田端の車両基地と暑い中自転車で大変でした。
まだ少しですがSLも走っていました。
何でも親切に教えて頂き、当時の国鉄職員は誇りをもって仕事に打ち込んでいるのが子供心にも伝わりました。
直巻の高回転になるとさらにビュンビュン回るというのは、そのまま短所でもありまして…
負荷トルク無しの空回り状態だとブッ壊れるまで加速するので、仮にベルトで動力を伝える機械に使ってベルトが切れたらモータまで壊れます💦というか最悪は内部でショートして電源にまで被害が波及します😥
だから、電車みたいに負荷トルクがなくならない機械にしか恐ろしくて使えない、とも言えます😅
懐かしい写真ありがとうございます
45年前 初めての海外出張がインドネシア国鉄で直流電動機のオーバーホール指導を担当しました。説明のあった抵抗制御は電車床下のカム軸制御で回路図で説明しても なかなか現地人が理解できず 制御の指導員は頭を抱えていました。
また南アフリカ出張では500kWx6台x50両電気機関車の直流電動機を点検しましたが 欧州連合のシーメンスとアルストムの電動機は剛性のない構造ですぐ壊れ月例検査で 1/6個が故障し顧客の評判悪かったです。保証期間が延長され欧州人が常駐して無償修理してました。
マブチの水中モーターに懐かしさを禁じ得ない。
エンジンは高速域、モーターは中低速域が得意っていうのは知ってました。
ですが、モーターはある回転数を境にトルクがガクッと落ちて、消費電力が大きくなってしまうという理由が今までわからなかったので、勉強になりました。
特性的に弱点も持っています
運転中に軽負荷になるとオーバーレブしてしまいます
線路状態の粘着が低下すると際限なく空転してしまいます
大昔に習った時は直巻は「ちょっけん」、分巻は「ぶんけん」でしたが、今は「ちょくまき」、「ぶんまき」と読むのですね。電車のモータだけではなく読み方も変わるのですね。
巻線（けんせん）、巻回（けんかい）ですね。なんで重箱読みしてるのか……
私が子供の頃に夢中になって読んだ学研の学習百科大事典 昭和37年版 でも直流直巻モーターに「…ちょくまき…」と振り仮名が振られていたと記憶しています。
@@DD-op1jf 私も運転士教育課程では「ちょっけん」と習いました。正直、違和感ありましたけど…
ベンツAMG 昔はアーメガーと呼ぶのが常識(100%)だったが、今はエーエムジーと呼ぶ
pHは未だにペーハーという
月極駐車場 昔は「げっきょく」駐車場だったが、今は「つきぎめ」駐車場と読む
@@innpressTV 中学校では10年くらい前からphはピーエイチ読みに統一されてません？地域差があるかもですが
電気モーターもロマンの塊りなんだよね 面白かったです
直流直巻電動機のトルク特性を変えるのに様々な方式がありましたけど、費用対効果で界磁添加励磁制御方式に落ち着きましたね。
(これが直流直巻電動機の最後の制御方式にもなってしまったが)
弱め界磁は今のACモータでもやってますね。回転する磁界のうち、トルクに寄与する分だけ流して発電に使われる磁界は打ち消してしまうという方法。
鉄道の場合、毎日発車停車の繰り返しなので、電気の回生とブレーキシューの保守の低減が長年の課題でしたね。
特急型電車だと停車駅が少ないので、晩年まで直流直巻でも残ってましたが、コスト的には通勤型電車みたいにシビアになる必要が無かったのでしょう。
【新幹線】
東海道新幹線の架線には 60Hz の交流が供給されているはずです。
車両で整流して直流にしてからモーターを回しているのかな。
50Hz 地域では電動周波数変換器で 50Hz-60Hz の変換を行っているくらいなので、単に整流しているだけでもなさそうです。
大容量の変圧器の設計では周波数により鉄心の量や導線の巻数の最適値が大きく変わるため、東海道新幹線では 60 Hz に最適化した設計にしました。国鉄の特急用車両 485系電車では変圧器の効率を犠牲にして 50/60 Hz 共用を図りましたが、これは特急列車の広域運用を意図したものです。国鉄型電車でも急行形は 50 Hz・60 Hz 作り分けていますし、JR 発足後は一般型（通勤・近郊型）・特急型とも単一周波数設計です。
新幹線（0系）電車では、単相交流を変圧器で降圧した後、シリコン整流器で整流し、コイル（リアクトル）で平滑化して直流直巻モーターを駆動しました。なお速度制御は変圧器のタップ切り替え（0系）、サイリスタ位相制御（100系）によりモーターへの印加電圧を上下させて行いました。
小学校のころ、モーターを作ろう！みたいなキットを魔改造して真鍮のブラシ溶かしたのはいい思い出
我々電気屋は、[ちょくまき]とは言わず[じかまき]と呼んでます。
わたしは、ちょくりゅうチョッケン で習いました。
制御が簡単ということは制御器も零細地方私鉄の貧弱な修理設備でも修理可能ということ。
というわけで、VVVF初期世代が引退する時期になっても昭和中期製のオンボロ電車が走っていたりする。
半導体制御の新しい電車では部品がディスコンすると修理ができなくなってしまう。
電気機関だと今後の動態保存の問題が懸念されてますよね…
まあ電気デバイス盛りだくさんの近代の内燃機機関もだけども
箱根登山鉄道とか古い電車が現役で素晴らしいのになあ♪
大学で電車の電気制御の授業を取るほど好きなのですが直巻モーターの特性がやっと理解できました、本当に面白いです！
ブラシの手間はあるが、直流モーターの頑張ってる音が好き！
今度はACモーターの解説お願いします。
昔にも電気自動車はありましたが、電池の容量が少なかったのはもちろん
ブラシなどの整備も大変だったのも普及しなかったのが理由でしょう
直流モーターが回転する原理はフレミングの左手の法則によるものです。
直流直巻き電動機まで辿り着きました。お疲れ様でした。解りやすい内容で力作ですね。界磁添加励磁制御まであと一歩ですね。期待してます。(これは制御技術で機械メカではないか？) ちなみにこの手のモーター制御技術は実は、世界的にエレベーターが先進、実用化しています。エレベーターは垂直交通と呼ばれてますしね。エレベーターで出来るんだから電車に応用するかくらいの感覚でしょうか。シーメンス、GE、オーティス、などなど。
毎日通学で乗ってるんで、こういうことを知れると更に興味が湧きますね
強力なネオジム磁石はこの前開発者が賞をもらいましたね。
昔行っていた会社でJRの依頼でモーターの配線の変更をしましたね
外側はレールの鉄粉が、こびり付いて少し触っただけで手が茶色になったのを思い出しました
直流直巻電動機、国鉄ではちょくりゅうちょっけんでんどうきと呼んでいました。複巻電動機はなかったはずで、そのかわりに界磁添加励磁制御が開発され直流直巻電動機での界磁制御が連続的に行えるようになりました。
電機子電流=界磁電流になりますから、直流電動機の回転力計算式τ=KΦIのうち電機子電流と界磁電流を掛け合わせれば電流値の二乗に比例することになります。(界磁巻線の巻数一定、Kは定数のため変数ではない) 起動時の回転力が強力なことと負荷に応じて電機子電流が増加する方向に働く特性が電気車向きだったということです。反対に、無負荷では回転数が上がり逆起電力が小さくなるというルーブに陥り極限まで回転数が上がります。これが空転を助長する方向に働いてしまう弱点にもなります。
直流直巻電動機の特性が分巻モーターと比べて優れていると言われている理由がわからないでいたのですが、ようやっと理解しました。ありがとうございます。
電車の直流モーター、製造時のミスで高速運転中（１００㎞位）でバラバラになった事があった模様。
直流モーターは模型、RC辺りの動画見ると巻き線改造等見る事が出来るかな。
😊子供の頃、マブチモーターを分解してました〜！
FA-130もRE-14も永久磁石を使った２相３極でしたね。
あと、玩具の組み込み専用でモーター単体では市販されてなかったと思うんですけどFA-130より二回りも小型でハウジングも簡単なモノでローターもスターターも剥き出しの真四角のヤツもありましたね。
閑話休題、
私は自動車の動力源としてのモーターは嫌いなんです。
もちろん、モーターの特性が自動車の動力源としては理想に近いって事は百も承知です。
翻って内燃機関を使った自動車にはトランスミッションが必須です。
これは内燃機関を自動車に使う場合の欠点を補うための謂わば必要悪です。
しかし、マニュアルギヤボックスのクラッチペダルの操作が必要という点はペダルの踏み間違いによる暴走事故に対する一番のフェイルセーフだと思うんですよね。
週に数回はペダル踏み間違えてコンビニに突っ込んだなんてニュースを見るじゃありませんか。
挙げ句の果てにブレーキペダルを踏んでるのに車が暴走したなんて言い張ってる上級国民様もいらっしゃいますし。
なので私は絶対に３ペダルのM/T車にしか乗りません、絶対に。
初代インサイトはハイブリッドなのに３ペダルM/Tがあるので魅力的ですね♡
車やエンジン関係はまあまあわかるのですが、モータ関連は詳しくなかったのですごく勉強になりました。ナレーション全然よいと思いますよ。他の方も言われているようにACモーターとインバータ制御について期待しています。
ちなみに日立はモーターに強いとよく言われますが、どういう経緯があってそうなったのか個人的には興味があります。
日立はモーターを日本で初めて作った方が創業者のメーカーらしいですよ。
それに関する日立の公式の動画のリンクを載せておきますね。
ruclips.net/video/aZ54TGNwpGY/видео.html
工場で使われている「汎用電動機」から発電所向けの発電機まで、日立が強い傾向にありますね。特に大型になるほど、その傾向は強くなっています。
日立は、鉱山から始まっているだけあって、金属を使い慣れており、可動機械部品に一日の長があるように思います。
「汎用電動機」に要求される最大の特性は、「とにかく壊れない事」で、仮に故障しても直ぐに復旧できるように、摩耗が避けられない軸受けなどは交換しやすい構造になっています。
それでも、恐らく最も貢献しているのが、三菱、東芝の重電企業の存在でしょう。
電動機や発電機だけでなく、変電設備向けの変圧器、「汎用電動機」向けのインバーターもこの３強が競い合っています。この競争があって、信頼性向上が図られました。
「汎用電動機」向けのインバーターは三菱が強いですね。
身近な所では、エレベーターやエスカレーターもこの３社が国内ではほぼ独占。世界的にも高いシェアを持っています。エレベーターは東芝がやや強いようです。
実務経験からは現在は、３社の基本的な差は小さく、差別化するために何処に特色を出しているかで選択していました。
最近扇風機を買いました。店頭の値札にはどの扇風機にも耐用年数が書いてあり、DCモーターの扇風機の耐用年数がACモーターより短い理由がよく分かりました。
でもDCモーターの扇風機を買いました。ほとんど寝る時にしか扇風機を使わないのですが、DCモーターは微風が使えるので。
逆起電力と弱め界磁の関係、直巻モーターで回生ブレーキを実現するには意図的に界磁を強めなければいけない理由がわかりました（直巻モーターは、高速回転では逆起電力が小さくなるから）
一応電気工学科出身だったんですけどね・・・どうもありがとうございました。
もしですが、もし良かったらユンボなどの重機関係の油圧装置についてお願いします。
ざわざわとかちっさくボケる所がいいですね。
昔の電車は電流·電圧計がありましたね
RCカーも最近はブラシレスのようで…
でもブラシモーター全盛期の強烈なトルクを懐かしむ方も多いとか。
最大トルク下がったのは、多分、ニッカドが使えなくなったからだと思う。
ニッカドはショートに近い電流流しても平気だから。
@@piyashirikozo
リチウムポリマーは使えないんですか？
昔の電気機関車のノッチ制御、接続制御がよく分かりました。
わかりやすい解説ありがとうございます！
もし可能でしたら交流型電車の仕組みについて解説していただきたいです。
なぜサムネがサンパチw ツッコミどころが満載なのにみんなスルーしたらあかんやろww
今度、大型商用車の補助ブレーキについて解説動画作ってくれるとありがたいです。電磁式、流体式、圧縮圧開放式エンジンリターダなどバラエティ豊かです。
今回も面白かったです。
宜しければ原子力発電の仕組み、PWRとBWRなど解説してくださると嬉しいです。
機械的なメカニズムはシンプルなものに収束する…
これは機械工学では鉄則だと思う
それを極めて生まれたのが三相交流モーター
究極的にシンプルで壊れにくい
昔ジムニーSJ30のオルタネーターが長距離移動中に壊れたことがあった
車に一通りの工具を積んでいたので外してばらしてみると…
原因はブラシというかシュー？が摩耗して接点不良を起こしたこと
応急処置としてシューを密着させるためのバネを伸ばして組みなおして事なきを得た
後日、新品のシューに交換したのは言うまでもない
三相交流モーターならこの不具合は発生しなかったなああと（笑）
鉄オタですが、モーターの詳しい仕組みと直巻モータ関係については、全く理解出来て無かったですね。
弱め界磁は高速域・・とかいうのは聞いたことありましたが。
最近の電車の制御方式とモーターについて、宜しければご解説宜しくお願い致します。
現行国内の電車の電源は発電所と変電所の建設環境により直流と交流を使ってるという事で両区間を通る電車は両方を切り替えて使えるようになってます
「巻」の読み方が「まき」と「けん」の二種類に地域差で分かれるのだとか。
整流子が無い利点として、軸方向コイル長が大きくできるため同容積でも出力が上げられる点もあるかと。
直巻モータのことをDCモータと言っていますが、厳密には間違いです。交流でも回ります。真空掃除機は交流50、60 Hzで回っています。最近はブラシレスモータも増えましたが、普通は直巻モータです。
電車、機関車のモータもこの直巻モータを使った大規模な12000 Vの交流電化が完成していました。アメリカのペンシルヴァニア鉄道です。ただし、周波数は25 Hzです。日本でもそのままやればよかったのに下手な知恵を出して50 Hzに固執し、失敗しました。周波数は低いほど良いのは、高校の物理教科書をよく読めばわかりそうなものですけどね。
技術導入は全てをコピィした時のみ成功することを理解できない人が居たのでしょう。
下手な知恵を出して50 Hzに固執し、失敗しました。という意味がよくわからないのですが・・・おそらく、商用電源をそのまま使えるとか、専用の設備（発電、送電系）が必要だとか、周波数が低くなると大型化するという意味で、日本の場合難しかったのではと思いますが・・・周波数が低いと有利な点があるのも事実ですが、メリットもあるわけで、失敗は言い過ぎかと・・・それとも、他に失敗という何かがあるのかと考えましたが、出てきません。
まずは無難なコピーはわかりますが、現在を乗り越える独自技術はコピーだけでは出てこないと思います。
サムネ画像が僕の愛するサンパチ君なのに胸熱っす!!!
(｀･ω･´)
あれは機能美的に極めて美しい車両だった…
見た目も…美しいですw
@@メカのロマンを探究する会 あのT字型の装甲（?w）とあの配色が抜群にはまってましたよね♪
食パン列車の最高傑作（笑）
まあ僕は東北本線の419系にもずいぶんお世話になったのであれも地味に好きですが（笑）
前面行き先表示幕にグッと来ます
ＰＣの冷却ファンは直流モーターに交流電流を流して回転させています。ＰＣの内部は直流しかないので、わざわざ交流を作り磁石を回転させています。通常のＤＣモターだとブラシからノイズが発生しＰＣに悪影響があるためです。これがブラシレスモーターです。直流モーターと交流モーターのハイブリッドみたいなものです。磁石の磁力をあげれば、驚くほどの高出力と小型化が可能ですが、価格や磁石の高温特性に問題があるため、電車や船舶など大出力モーターには使用されていないようです。
ああ、今回のコンテンツは特に楽しいね。界磁制御、弱め界磁の説明はバッチリだね。
2種電験のテキストに満足できない人へおすすめな大変すばらしい動画
ぜひこの調子で他形式のモーターについても解説をお願いします!
ところで大型DCモーターはなぜブロアで常に風を送り続ける必要がありますか?
(同ACモーターのように同軸上にファンを配置するのではなぜ駄目なのですか?)
ACモーター と言われているのは 誘導電動機の事を指すと思いますが、最近のようにインバーターで回転数やトルクを可変制御する場合を除けば、ほぼ定回転で回転するので、ファンからの流量が安定しています。
逆にACモーターは電源周波数で回転数が決まってしまうので、実用的なインバーターが登場するまでは、連続的な回転数制御を必要とする用途では、DCモーターが使われました。
DCモーターは基本的に回転数か変わっても最大出力変動は小さいのでモーターの最大発熱量も回転数に依存しません。そのため、定量の送風機が別途必要になります。
【直巻】
「直巻」を「ちょくまき」と読むのは、この動画で初めて聞いたように思いますが、業界の読みでしょうか。
私は「ちょくけん」だし、「複巻」は「ふっけん(ふくけん)」と読んでいました。
半世紀以上前ですが、工業系の学校でしたので、実習で直卷モーターの始動も習いました。
インテルのプロセッサが前より数㌨㍉小さくなったらしいのですが、どう良くなったのか知りたいです。
交流モーターも既に211系と同世代の歴史になっているという事実。私が幼い頃はそれこそ輝かしい技術ではあったのだが、気づけば40年の歴史があるというね。初期の交流モーター車はどんどん潰されて行っているが、まだ若いのにとは思う。
マシン実習のとき、最初に教官に言われたこと、初期の界磁は弱くするな、結線はチェックしろ、暴走して回転子ばらまくぞだって、逃げずに電源切れって言われたの思い出す。
んなあほなて思ってたけど一年間の実習で、何度か暴走シーンがあってね、3kwの小さくはないモータがいきなりよ大音量ジェットエンジン音をたてるとね・・うん、逃げたわｗ
直巻も起動時、回転数０で起動トルクは理論上無限大なので、低電圧でも馬鹿力が発生するから、がんっって音にヒヤヒヤしたなあ。モータ系に挟まれない様にって誓ったわ
界磁はField magnetの直訳ですよ
やったー！モーターきたー！
昔の電車は発進ショックがありましたが、今の電車はオートマ車のようにスムーズに発進します。どこが違うのでしょうか。
うわああ メカロマさあああん！
儂はテツだがモートル（shi語w）に詳しくない内燃機関老人にゃので、貴殿の解説 とても解り易くて素晴らしい のですが・・ やっぱし内燃機関老人には難しいにゃあああああ！
（貴殿の責任外クレームですｗｗ）
回生ブレーキがよくわからん。永久磁石モーターなら回せば電圧が出るけど、かご型とかの場合どう制御すれば電圧が出てくるのか。
あと電機子チョッパとか界磁添加励磁とか
よければLSD、パワステの仕組みで動画作ってください
直巻き（じかまき）
マブチの巨大バージョン
屁理屈言うけど、直流モーターは
厳密には、存在しない
交番で磁界か電流が変わらないと
固定したまま 整流子とは、発電機目線
モーター目線で見たら、インバータ
機械式インバータ内蔵形交流モーターが
正式名称となる
インダクションモーターっていうのはカゴ型三相誘導電動機って言う認識で間違いないですか？
巻き線形誘導電動機と言うのもありますよ
誘導電動機が同期電動機と比べ複数並列で１Ｃ４Ｍとか出来るのは
固定子で回転する磁界が回転子のカゴ側で発電⇒発電した電流でカゴが磁化して
反発吸引力が発生して回ります
負荷トルクが大きくなると回転子の回転が下がる
そうするとカゴ側で発電する起電力が大きくなる
（磁界の回転速度と回転子の回転速度のズレが増え 相対速度が大きくなる）
カゴ側で発生する磁力もより強くなる
必死に固定子の回転磁界について行こうと回転子が回る
巻き線形はかごに代わってコイルが巻いてあり 直流モータみたいに
コミュニテータとブラシがあり コイルの端が外部に取り出せる構造になってます
外部に可変抵抗をつけて 回転子で発生した起電力を抵抗を介して邪魔をして
回転子の磁化する強さを可変して回転数を制御します
コレをすべり制御っていいます
パンクしたタイヤに勢いよく空気を入れると膨らみますがゆっくり入れると
余り膨らみません このようなことが誘導モータの中で繰り返されています。
最近の誘導モータ このすべりを極限まで減らした設計をしています
具体的には固定子の磁力を強めに設計します（磁束密度を高める）
そうすると回転子側で生じる磁力もより強くなり すべりが減ります
阪急1300系など高効率誘導モータが放熱器だらけなのは
磁束密度を上げるのに やや過電圧ぎみで使っているためです
産業用モータでも ５０Ｈｚの時は２００Ｖで最適化されていますが
６０Ｈｚの時２００Ｖでは能力の割に消費電力が大きく増え
２２０Ｖで使用すると消費電力が下がります
直流モーターが回転する原理はフレミングの左手の法則によるものじゃないですか？
回転についてはそうですね！
私は電動アシスト自転車のモーターを扱ってますが、なかなか言い動画ですね
ちょｗｗｗ
なんでみなさんがモーター好き前提なのか誰も突っ込まなくて草ｗｗｗ
内燃機関や外燃機関好きも多いよ多分ｗｗｗ
しかも界磁界磁って聞いてたら「カイジ！カイジー！」にしか聞こえなくなってきた自分にもｗｗｗ
あ、主様にはいつも勉強させて頂いておりますｗ
MT54しか勝たん！
直巻き＋抵抗制御の欠点は空転＝軽負荷＝電流減少＝端子電圧が上昇でとんでもない回転数になって
手がつけられない
電機子チョッパや位相制御・交流タップ制御の場合は負荷電流に大きく依存せず電圧制御出来るんで粘着が
高く取れるんですね
@@NTTWEST3 知識の披露ですか？それとも私の好みをただ否定したいだけですか？
カイジ違いw
カイジｗｗ
扇風機はdcモーターがもてはやされて、値段も高いのに、鉄道はacモーターがもてはやされる。
アレはモーター自体はPMSMでインバータがついてるから実際はACモータだよ.
直流モーターについては詳しく解説されていますが、交流モーターについては端折り過ぎｗ
回転磁界とか説明ないと何で電源周波数でモーターの回転数が決まるかが説明出来ない。
交流モーターと合わせてインバーターの詳しい解説もしてほしいです。
そうですね！
本当はシンクロナスモーターとインダクションモーターを解説する台本を作ったのですが、あまりに長くなったので全部カットしてしまいました。
いずれフォローするつもりではいます。
@@メカのロマンを探究する会 さん。
さすがわかっていらっしゃるw
最近では動力系のモーターは単体での使用も有りますが、インバーターとの組み合わせが多いのでそちらも考慮していただけると有り難いです。
それなりに独学で学びましたが、知識が正しいか細かい所は分かっていない。
１６００Vの高圧モーター仕事で使っていたんです。それまでも２００V、４００Vはさわっていてそれなりの知識は有ったんですがさすがに高圧モーターとなると知識必要ですよね。
別に高圧の話をってことじゃなく一般的な正しい知識。大学の電気工学概論しか学んで無いのでやばいっすw
内容は素晴らしいので解説はゆっくりに期待
ナレーションが下手なのは百も承知です！
でもゆっくりは収益剥奪リスクが非常に高いため、今の所考えておりません🤔
主の声が好き過ぎてハァハァしてる私からしたらゆっくりはありえないw