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誘導型モーター実験 なぜ冷蔵庫の力率が上がるのか?

Amebaなう 誘導型モーター実験 なぜ冷蔵庫の力率が上がるのか?をはてなブックマークに追加
 
こんにちは

せんだってOZさんがお土産に持ってきて下さったモーターで簡単な実験をしてみました。
今回は若干専門的考察になるのでお許しください。

今回実験に使ったモーターはコンデンサーモーターといって誘導型モーターの一種です。
誘導型モーターは起動方式によってコンデンサモーターとかクマトリモーターとかいろいろな呼び方がされますが
回転原理はどれも同じです。
ウィキペデア/単相誘導電動機 より
単相誘導電動機(たんそうゆうどうでんどうき)は、単相交流電力を入力とする誘導電動機である。
始動方式
単相交流単独では、始動トルクが得られないため、他の方法で回転トルクを与えて始動する。
始動後は、回転した回転子と交流磁界との相互作用で回転を続ける。
分相始動
電気抵抗の大きな始動巻線の磁界の遅れを利用して起動し、回転数上昇後に遠心スイッチで開放する。
コンデンサ始動
始動用コンデンサを直列に接続した始動巻線を利用して起動する。
反発始動
交流整流子電動機として起動し、回転数上昇後に整流子短絡装置で短絡し運転する。
くま取り巻線形
固定子の一部にくま取り巻線を巻いた凸極を設け、その部分の磁界の遅れを利用して始動トルクを得る。


今回実験に使ったモーターの外観です。

スペックを測定しますと1668rpmで静かに回転するモーターでした。おそらく換気扇などに使われていたものでしょう。
わざとコンデンサ起動回路をはずし手動起動にして実験してみました。

こんどは以下の写真のように誘導電磁力が伝わる電磁鉄の周りに陰陽三元磁界を12極でセットしてみました。


回転数に変化はありませんでしたが、音が以前より大きくなりました。また回転そのものが気のせいかパワフルに感じられるのです。
このモーターの部材に使われている電磁鉄は 磁石をっくつけたときあるいはコイルから磁力が発生した時しか磁力を帯びることはありません。
したがって12極特殊磁界組を設定していた時は特殊な磁力を帯びた回路になっていたわけです。
実際にトルクを測定する機械がないのではっきり申し上げられませんが、指でわざと抵抗を与えたとき明らかにトルクの違いを感じるのです。(こうした操作は大変危険を伴います。同様の実験を行われる方は充分、ご注意ください)

この誘導式モーターというのは家庭内のモーターには数多く多用されています。電源周波数に同期するようになっているのですが、負荷の大きさによって規定通り回らないケースがほとんどです。こうした点が発熱などの原因になるのですが、特殊磁界が設定された誘導磁界では働きに変化が起き、ときにモーター自身が持つトルクを上げるとの仮説が成り立ちそうです。
しかしながら確定データではないので今後トルクをいかに簡単に測定できるか? 新たな課題がまた増えてしまいました。 しかしはっきり言えることは、モーターに対し三元特殊磁界は明らかに影響を及ぼしているということです。
決してまやかしの産物でないことの証明の一つです。




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