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起源の場所: | 日本 | ブランド: | 安川 |
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モデル: | SGMP-15A3A4EPU | タイプ: | ACサーボモーター |
力: | 750W | 電圧: | 200V |
現時点の: | 7.5A | イン: | B |
ハイライト: | ewing機械サーボ モーター,電気サーボ モーター |
Yaskawa Electric サーボ モーター 4.77Nm Motors-AC Servo SGMP-15A3A4EPU 3000RMP
クイック詳細
原産地:
日本、日本
ブランド名:
安川
モデル番号:
SGMP-15A3A4EPU
使用法:
電動自転車
認証:
UL
タイプ:
サーボモーター、サーボモーター
工事:
永久磁石
整流:
みがきます
保護機能:
防滴
速度 (RPM):
3000RMP
連続電流 (A):
7.5A
効率:
IE 1
ブランド:
WTL
モデル:
SGMP-15A3A4EPU
力:
750W
電圧:
200V
現時点の:
7.5A
オプション:
ブレーキ付
シリーズ:
SGMP
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電気モーターおよび発電機電気モーター、発電機、オルタネーター、スピーカーについて、アニメーションと回路図を使用して説明します。これはリソースページです物理クリップ、物理学へのマルチレベルのマルチメディア入門 (このページのアニメーションをダウンロード)。
DCモーター単純な DC モーターには、磁場内で回転できるワイヤーのコイルがあります。コイルの電流は、スプリット リングと可動接触する 2 つのブラシを介して供給されます。コイルは定常磁場内にあります。電流が流れるワイヤにかかる力によって、トルクコイルに。
の効果に注意してくださいブラシ上でスプリットリング.回転するコイルの平面が水平に達すると、ブラシは接触を失います (これはいずれにせよゼロ トルクのポイントであるため、多くは失われません。力は内側に作用します)。コイルの角運動量がこのブレークポイントを通過すると、電流は反対方向に流れ、磁気双極子が反転します。したがって、ブレークポイントを通過した後、ローターは反時計回りに回転し続け、反対方向に整列し始めます。以下のテキストでは、主に「磁石のトルク」の図を使用しますが、ブラシまたは AC 電流を使用すると、電流の方向が変わると、問題の電磁石の極が位置を交換する可能性があることに注意してください。 1 サイクルで生成されるトルクは、2 つの力の垂直方向の分離によって変化します。したがって、コイルの軸と磁場の間の角度のサインに依存します。ただ、スプリットリングなので、いつも同じ感覚です。下のアニメーションはその時間の変化を示しており、任意の段階で停止して、右手の法則を適用することで方向を確認できます。 モーターと発電機現在、DC モーターは DC 発電機でもあります。次のアニメーションを見てください。コイル、スプリット リング、ブラシ、磁石は、上記のモーターとまったく同じハードウェアですが、コイルが回転して起電力が発生します。
機械的エネルギーを使用して、磁場内で均一な角速度 ω でコイル (N ターン、領域 A) を回転させる場合B、コイルに正弦波起電力を生成します。emf (emf または起電力は、電圧とほぼ同じものです)。の間の角度を θ とする。Bとコイルの法線なので、磁束 φ は NAB.cos θ です。ファラデーの法則は次のように与えます。
オルタネーターAC が必要な場合は、修正が必要ないため、スプリット リングは必要ありません。(分割リングは火花、オゾン、無線干渉、および余分な摩耗を引き起こすため、これは朗報です。DC が必要な場合は、オルタネーターを使用し、ダイオードで整流する方がよい場合がよくあります。)次のアニメーションでは、2 つのブラシが 2 つの連続したリングに接触しているため、2 つの外部端子は常にコイルの同じ端に接続されています。結果は、次のアニメーションに示されている NBAω sin ωt によって与えられる整流されていない正弦波起電力です。
これは交流発電機です。の利点ACおよびDC発電機以下のセクションで比較します。上記で、DC モーターは DC 発電機でもあることを見てきました。同様に、オルタネーターも AC モーターです。しかし、それはかなり柔軟性のないものです。(見る実際の電気モーターの仕組み詳細については。)
逆起電力さて、最初の 2 つのアニメーションが示すように、DC モーターと発電機は同じものかもしれません。たとえば、列車が減速すると、列車のモーターは発電機になります。モーターは運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、送電網に電力を戻します。最近、いくつかのメーカーが自動車を合理的に作り始めています。このような車では、車を駆動するために使用される電気モーターは、車が停止したときにバッテリーを充電するためにも使用されます。これは回生ブレーキと呼ばれます。したがって、ここに興味深い結果があります。すべてのモーターは発電機です.これは、モーターとして機能する場合でも、ある意味ではそうです。モーターが生成する起電力は、逆起電力.ファラデーの法則により、逆起電力は速度とともに増加します。したがって、モーターに負荷がない場合、モーターは非常に速く回転し、逆起電力と損失による電圧降下が供給電圧に等しくなるまで速度が上がります。逆起電力は「調整器」と考えることができます。モーターの回転を無限に速く止めます (それによって、物理学者の恥ずかしさを軽減します)。モーターに負荷がかかると、電圧の位相が電流の位相に近づき (抵抗のように見え始めます)、この見かけの抵抗が電圧になります。そのため、必要な逆起電力が小さくなり、モーターの回転が遅くなります。(誘導性である逆起電力を抵抗成分に追加するには、位相がずれている電圧を追加する必要があります。交流回路.) コイルには通常コアがあります 実際には (そして、私たちが描いた図とは異なり)、発電機や DC モーターは、コイルの内部に透磁率の高いコアを持っていることが多く、そのため、適度な電流によって大きな磁場が生成されます。これは、下の図の左側に示されています。ステーター(静止している磁石)は永久磁石です。
「ユニバーサル」モーター固定子の磁石も、上の右側に示されているように、電磁石として作成できます。2 つの固定子は、同じ方向に磁場を与えるために同じ方向に巻かれ、回転子はここでは省略されているブラシに接続されているため、1 サイクルあたり 2 回反転する磁場を持ちます。モーターに巻線固定子を使用する利点の 1 つは、AC または DC で動作するモーターを作成できることです。ユニバーサルモーター.このようなモーターを AC で駆動すると、コイルの電流は各サイクルで (ブラシからの変化に加えて) 2 回変化しますが、ステーターの極性は同時に変化するため、これらの変化は相殺されます。(残念ながら、このスケッチではブラシを非表示にしていますが、まだブラシがあります。) 永久磁石と巻線型固定子の利点と欠点については、下.こちらもご覧くださいユニバーサルモーターの詳細.
簡単なモーターを作るこの単純だが奇妙なモーターを組み立てるには、2 つのかなり強力な磁石 (直径約 10 mm の希土類磁石、より大きな棒磁石でも問題ありません)、いくつかの硬い銅線 (少なくとも 50 cm)、ワニ口クリップが付いた 2 つのワイヤーが必要です。 6ボルトのランタン電池、ソフトドリンクの缶2つ、木のブロック2つ、粘着テープ、鋭い釘。
コイルを硬い銅線で作るので、外部サポートは必要ありません。直径約 20 mm の円に 5 ~ 20 回巻き、両端を放射状に外側に向けて反対方向に向けます。これらの端は、車軸と接点の両方になります。ワイヤーにラッカーまたはプラスチックの絶縁体が付いている場合は、端を剥がします。
ACモーターAC 電流を使用すると、ブラシを使用せずに電界の方向を反転できます。これは良いニュースです。アーク放電、オゾン生成、およびブラシに伴うエネルギーの抵抗損失を回避できるからです。また、ブラシは可動面同士で接触するため摩耗します。AC モーターで最初に行うことは、回転フィールドを作成することです。2 または 3 ピン ソケットからの「通常の」AC は単相 AC です。これは、2 本のワイヤ (アクティブとニュートラル) の間で単一の正弦波電位差が生成されます。(アース線は、電気的障害が発生した場合を除いて電流を流さないことに注意してください。) 単相 AC では、たとえばコンデンサを使用して位相が異なる 2 つの電流を生成することにより、回転磁場を生成できます。示されている例では、2 つの電流は位相が 90° ずれているため、磁場の垂直成分は正弦波であり、水平成分は余弦波です。これにより、反時計回りに回転するフィールドが得られます。 (*これについて説明するように求められました:単純な交流理論、コイルもコンデンサも電流と同相の電圧を持っていません。コンデンサーでは、電荷がコンデンサーに流れ込み終わって流れ始めようとしているときに電圧が最大になります。したがって、電圧は電流よりも遅れています。純粋な誘導コイルでは、電流が最も急速に変化しているときに電圧降下が最大になります。これは、電流がゼロのときでもあります。電圧(ドロップ)は電流よりも進んでいます。モーター コイルでは、電気エネルギーが機械エネルギーに変換されるため、位相角は 90 度よりもかなり小さくなります。)
このアニメーションでは、グラフは垂直コイルと水平コイルの電流の時間変化を示しています。フィールド成分 B のプロットバツとByこれら 2 つのフィールドのベクトル和が回転フィールドであることを示します。メインの写真は回転場を示しています。また、磁石の極性も示しています。上記のように、青は北極を表し、赤は南極を表します。 この回転磁界の領域に永久磁石を配置するか、電流が常に同じ方向に流れるコイルを配置すると、これは同期モーター.幅広い条件下で、モーターは磁場の速度で回転します。ここに示されている 2 つのペアだけでなく、多くの固定子がある場合は、それをステッピング モーターと見なすことができます。各パルスは、回転子を次の作動極のペアに移動させます。理想化されたジオメトリに関する私の警告を思い出してください。実際のステッピング モーターには数十の極と非常に複雑なジオメトリがあります。
誘導電動機さて、時変磁場があるので、コイルの誘導起電力、または導体の渦電流だけを使用して、ローターを磁石にすることができます。そうです、回転磁場ができたら、導体を入れるだけで回転します。これにより、いくつかの誘導電動機の利点: ブラシや整流子がないということは、製造が容易で、摩耗や火花が発生せず、オゾンの生成がなく、それに伴うエネルギー損失がないことを意味します。左下は誘導電動機の回路図です。(実際の誘導電動機の写真と詳細については、誘導電動機.)
右のアニメーションは、リスケージモーター.リスのケージには (とにかく、この簡略化されたジオメトリでは!) 2 つの円形の導体がいくつかの直線棒で結合されています。アニメーションの青いダッシュで示されているように、任意の 2 つの棒とそれらを結合する円弧がコイルを形成します。(簡単にするために、多くの可能な回路のうち 2 つだけを示しています。) この回路図は、リス ケージ モーターと呼ばれる理由を示唆しています。現実は異なります。写真と詳細については、誘導電動機.このアニメーションに示されている誘導およびかご形モーターの問題は、値が大きく定格電圧が高いコンデンサが高価であることです。1 つの解決策は「影付きポール」モーターですが、その回転フィールドにはトルクが小さい方向がいくつかあり、状況によっては逆回転する傾向があります。これを回避する最も適切な方法は、多相モーターを使用することです。 三相交流誘導電動機単相は、低電力アプリケーションの家庭用アプリケーションで使用されますが、いくつかの欠点があります。1 つは、1 秒間に 100 回消灯することです (この速度では蛍光灯がちらつくことに気づきません。目が遅すぎるためです。テレビで 1 秒間に 25 枚の画像を表示しても、連続した動きの錯覚を与えるには十分な速さです。 ) 2 つ目は、回転する磁場を生成するのが困難になることです。このため、一部の高出力 (数 kW) の家庭用デバイスでは、3 相の設置が必要になる場合があります。産業用アプリケーションでは三相が広く使用されており、三相誘導モーターは高出力アプリケーションの標準的な主力製品です。下のアニメーションに示すように、3 本のワイヤ (アースは数えません) は、互いに 120° 位相がずれている可能性のある 3 つの電位差を運びます。したがって、3 つの固定子がスムーズに回転する磁場を生成します。(見るこのリンク三相供給の詳細については。)
このような固定子のセットに永久磁石を入れると、同期三相モーター.アニメーションはリスのケージを示しています。簡単にするために、多くの誘導電流ループの 1 つだけが示されています。機械的負荷がない場合、回転フィールドとほぼ同相で回転しています。回転子はリスかごである必要はありません。実際、渦電流を運ぶ導体は回転し、回転磁場に従う傾向があります。この配置により、誘導電動機回転数の範囲で高効率、高出力、高トルクが可能です。
リニアモーターコイルのセットを使用して、回転ではなく平行移動する磁場を作成できます。下のアニメーションのコイルのペアは、左から右にパルスがオンになっているため、磁場の領域は左から右に移動します。永久磁石または電磁石は、フィールドに追従する傾向があります。誘導される渦電流 (図示せず) が電磁石を構成するため、導電性材料の単純なスラブも同様です。あるいは、ファラデーの法則から、磁束の変化に対抗するように金属スラブの起電力が常に誘導され、この起電力によって駆動される電流に対する力がスラブの磁束をほぼ一定に保つと言えます。(このアニメーションでは渦電流は表示されません。) |
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