2015/03/03

ロータリーアトラクションモーターをつくる

引っ越しで心の調子が変わって、変な記事を書いてしまいました。
もっとも普通の人はやらないテクノロジばかり書いているブログなのですが。
いろいろフリーエネルギー実験やってみても、うまく行きません。
それには訳があって、ズバリ理屈がよくわかっていないからなのです。
前の記事で紹介した、ロータリーアトラクションモーターなら、
私でも理屈がはっきりわかります。

というわけで作ってみることにします。図面は後にアップすることにして
材料はステンレステープと9mm厚のMDF材です。
ローターはMDF材、半径25mm、回転軸は3mm 端っこを4回四角く切って10x10x9mmのステンレステープ積層材を入れます。
電磁石のコアは30x31mmx10mmのU字型で、磁路は1cmx1cm、ローターの入る隙間が11mmです。これもステンレステープ積層でつくります。
電磁石の巻線は8mmの厚さになるまで0.2mmUEW線でできるだけ巻きます。このモーターは単純に巻けば巻くだけ省エネになると読んでいます。
前にも言ったように、鉄の塊でローターを作りません。渦電流を最小にすることで磁気エネルギーがより多く電気として回収されます。
回転軸には小型磁石とホールICによる回転角度計をつけます。難しいのはホールICの位置を調節する必要があります。いやケチって手持ちのリードスイッチにします。
マイコン制御は使いません。ホールICがONになると74HC00でパルスを発振してトランジスタでMOSFETハーフブリッジを制御し、ショットキーバリアダイオードで回生するつもりです。
SRモーターとしては一番冴えない形をしています。しかし、低振動や小型化が目的ではなく、効率です。それもとびきりのです。
しかし、このどこか農発とか焼き玉エンジンににた形のモーターは、回転方向に引力があるので、振動は低くなることを期待します。

20150426 現在、ステンレステープを加工するのと、MDF材で機構を作っています。
U字のステンレステープは80枚重ねます。ローターのステンレステープは70枚です。
それからローターはなるべく高精度に加工しないと、振動が多くて馬力もでなくなります。
何とか手作りでやっていますが、コミュ力のあるかたは「磁気回路製作」「CNC加工」などネットで加工を頼むことがができるようです。

20150430 現在、ローターと回転センサーと軸受けの木材ができました。
軸につけて回して振動がありません。何とかなるでしょう。
それからベアリングはカーボンです。6Bの鉛筆を軸受けに塗ります。木材なので油は似合いません。
じつはカーボンベアリングはとっても性能がいいと言う話があるのでそうします。

20150504
電気を電池に戻す
この回路でA:Bが1:2〜4だと損失が少ないような記憶があったのですが、
今ちゃんともう一回やり直すと1:1がやはり一番いいみたいです。ハーフブリッジでも中間タップからダイオードとかやっても特に変わりないです。申し訳ありません。

また作戦があります。
このモーターの制御ではSRモーターの普通の制御と違い、ローターとステーターと完全に合わさったときには、コイルの逆起電力はすべて電池に回収されています。
逆起電力が回転を妨げる要素がありません。
ということはやたら巻数を多くした方がよさそうです。
これは面倒ですが、磁石はエネルギーを消費しないのに磁力をだします。なるべくその状況に近づけます。
20150504 よる 0.2mm線430回巻いてみたが、NiMH3本ではあんまり磁力が出なくてげんなりです。
ローターがひょろひょろとステーターに近づく。やるきねえんかあんた。
じゃあと前の記事のBiTTの二次巻線が45Tていどだが、そっちの方が引力がありそう。
巻けばいいもんじゃない、
ある線で巻枠をうめた場合と直径が2倍太い線で同じ巻枠をうめた場合、前者がインダクタンス4倍、
でも前者は断面積1/4、長さ4倍で抵抗も16倍だ。周回する電流の和 NI は同じ電圧では前者が1/4にもなってしまう。だからもっと電圧が必要。
巻けば巻くほど強くなり、省エネになるというのは、同じ太さの線だけ。
これはしんどい。せっかく巻いた線を解いたところでつかれてしまった。
これはフリエネの研究者が安易にネオジムを使う失敗ににている。欲が深すぎた。
ちなみにラジコンのモーターの電機子は30ターンもない。

あと、トルクの考察です。このモーターのトルクは回転数が上がろうと一定だと思っていた。
しかし、大学生の論文にあったのが、ローターがくることで磁気が通りやすくなると、それが起電力になる。
これはモーターの逆起電力の一種で、回転数が増えるとこれが増えて電流が流れにくくなり、
直流モーターと同じ感じになる。つまり回転数が低くなるとトルクが増える。

これから作るモーターやSRモーターにこんな感じで回生巻き線を巻けば、損失が減り、すごいことになりそう。
kaiseiモーターの特許を迂回できるかもしれません。

20150505 本実験
コイルのターン数は145Tと、回転が遅いので100Tにした。
コイルから戻ってくる電流が異常に少ない。コイルは電圧不足か、磁気飽和で動作している。
じゃあと短いパルスを送り、いちいち回生すると、なんともパワーがまったく出ずに止まる。
これはできたのは普通のモーターです。
モーターにはステンレステープがうまく使えないみたいだ‥‥

20150727 考察
ロータリーアトラクションモーターはブレーキ力がありません。
電磁石を常にONにしてローターをまわると、ローターの回転数が高いほどブレーキ力が落ちてしまうのです。
電磁石からの磁気がローターの鉄が近づくことで大きくなると、
磁石が近づいたのと同じで電池から流れる電流に抗う起電力が電磁石に生じてしまうのです。
ということは、電磁石に流れる電流が減り、ローターの鉄をひきつけようとするだけの磁気がなくなります。
ということはこの作用により 普通に動かしても回転数があがることがないのです。
アダムスモーターの類が一番いいきがします。
0728 さらにアキレス腱に気づいた。電磁石のステンレステープを積み重ねた方向が回転方向なので、
渦電流で磁気の変化を妨げる。これはおかしい。だって積層鋼板だけでできているSRモーターは高出力のはず。
0729 長い直線コイルでさらに蒸気エンジンを思わせる形のモーターを作ろうとしています
SRモータの研究では普通出力を最大に高めるため、ローターと電磁石が一直線になるまで電磁石に電流を与えます。
これではブレーキがかかるが「総合的に判断して」気にしない。
こういうのをやらないフリーエネルギーモータははっきりいって体積あたりの出力は悪いほうです。
しかし、電源や電池を小さくできることを考えればはっきりいって+になる。

0825 もし、ここで述べた、ローターと電磁石が一直線になる前に電磁石をOFFにし、一直線になったころに逆起電力を回収しているSRモーターの論文を見つけたらコメントで教えてください。
どうもフリーエネルギーを見つけても普通の科学は嫌うようで、リンデマン発電機の類も似たような発明や論文が普通の科学では見つからないようです。
叩かれているのはBediniとかMEGとかそれからQEG。

201603 SRモーターではやはり消費電力があるようです。そこでウェーブモーターというアイデアを考えました。
SRモーターの逆起電力を0にする

[LICENSE]Electric Motor Secretsの説明によると、元々の発明はBob Tealというおじさんの磁気パルスエンジン、(往復機関なので本当にエンジンだ)
1970年代の特許だそうで、それが切れているので自由に使えるでしょう。
私は設計図面などのライセンス料を一切請求しませんし、できません。
あなたの失敗や損害に対しては保証しません。(逆に検証をおねがいします。)

民生用で使われることを望みます。
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