興味深いお話で

4のぶさん、こんばんは

パンタグラフの話が、こんなに深い交流電動機の歴史のお話なっていたんですね。
大変興味深く読ませていただきました。
欧州の電車が50/3Hzで動いていることも知りませんでした。
どうも電動機の原理が良く分からないため、かなり難しい話ではありますが。
せいぜい、隈取りコイルとか、コンデンサによる位相制御程度しか分からず、交流電動機の回転数制御にどんな方法があるかも良く分からないのです。コイルの位置を変えるくらいしか知りません。
私にとってはPWMによるパルスモータのほうが、単純で分かりやすいのですが、それはサイリスタ、バリスタ、パワーFETが自在に使える時代だからですよね。
昔のエンジニアのアイデアは、一度まじめに勉強しなおさねばと思わされました。

いろいろ質問もあるのですが、この旅行サイトとは無縁なため、やめておきます。
情報、ありがとうございました。

  • いいね! 0
  • コメント 2件

2件のコメント

  • ぼうふらおじいさんのお許しもありましたので・・・なんて^^

    >せいぜい、隈取りコイルとか、コンデンサによる位相制御程度しか分からず、交流電動機の回転数制御にどんな方法があるかも良く分からないのです。コイルの位置を変えるくらいしか知りません。

    これ、結構難しいです。
    電子回路から入った私も同様でした。

    まず交流電動機は整流子電動機と誘導電動機があります。

    過去電車で使っていた電動機は4のぶさんのお話では交流でも直流でも使えるユニバーサルモータ(ブラシ、整流子付)だそうです。
    このモータ、今でも(インバータ方式ではない)掃除機やミキサーや工具で使われており、直流電動機の特性があるとかで、電圧の制御でも回転数制御が可能となります。

    しかし、誘導電動機の速度(回転数)は

    ・極数
    ・駆動周波数

    で決まってしまいます。
    基本的に電源電圧に依存しません・・・。

    で、色々調べると過去の交流の電車や機関車は

    ・架線から給電された交流を整流し、交直両用モータ、もしくは直流モータを使用する。

    と言うのが、基本の様です。

    現在の様に誘導電動機を使用する場合は、上記と同様に給電された交流を整流した後、再度VVVFインバータで交流を生み出しモータを制御しています。

    なお、隈取コイルは単相誘導電動機に使われる方式です。

    >私にとってはPWMによるパルスモータのほうが、単純で分かりやすいのですが、それはサイリスタ、バリスタ、パワーFETが自在に使える時代だからですよね。

    はい。
    私もモータはパルスモータから入りましたが、あのモータ基本的には同期電動機であり、回路で作った交流で回転させていますので、交流モータの1種と言えます。

    と言うか、マブチモータなどの直流モータでも、自身でブラシと整流子で回転磁界(交流)を作っていますので、磁界的にみれば全て交流と言えるのですが、モータ単体に

    直流電圧を加えて勝手に回転するモータを直流モータ
    交流電圧を加えて勝手に回転するモータを交流モータ

    と称している・・・そんな感じです。

    なおパワー半導体は、今はIG-BTが主力になり、さらにはより高速、低ロス、高耐熱のSiCやGaNなどの素子が実用化されつつあります。

    自分の勉強もかねて・・・長々と失礼しました。

    • いいね! 0
    • コメント 1件

    次の問題は(笑)

    内蔵介さん、丁寧な解説ありがとうございました。

    大分スイスと離れてしまいましたが、許してもらいましょう。
    やはり、同期電動機では速度の調節が容易でないので、ブラシ付きの電動機を使っているのですね。そうすると、電圧で回転数が変えられるようにはなりますが、それもそんなに簡単ではないと思います。
    電圧を変えるのに一番能率が良いのは、トランスを積んでそのタップを切り替えることですが、周波数が低いと巨大なトランスが必要になりそうです。もうひとつの方法が、シリーズに抵抗を入れて電圧をドロップさせる方法です。電車の下に大きな「抵抗器」の箱がありますが、あれがそのための抵抗器なのでしょうか?それとも、モータを使ってブレーキをかけるための負荷抵抗なのでしょうか。
    教えていただけると助かります。

    別の問題ですが例の登山鉄道の歯車は、車軸とつながっているのでしょうか。
    坂に差し掛かると、60km/h位で「ガン!」と言う音とともに線路と噛み合いますが、意外に振動が少ないような気もするのです。何か、車軸と歯車にバッファが入っているのでしょうか。
    グリンデルワルト・グルントの車庫で、下を覗いてみたのですが、分かりませんでした。

    スイスがらみでは、今はジュネーブのホテルを探しているのですが、レマン湖ほとりのホテルは高くて手が出ません。

    もう少し、この電動機の話題を続けたいような・・・

  • Re: 興味深いお話で

    以下、わたしとまったくおなじ! 同一人物のようです。

    >欧州の電車が50/3Hzで動いていることも知りませんでした。

    >PWMによるパルスモータのほうが、単純で分かりやすいのです

    >サイリスタ、バリスタ、パワーFETが自在に使える時代だからです
     ⇒ 電気自動車への応用で拍車がかかるでしょう。


    >いろいろ質問もあるのですが、この旅行サイトとは無縁なため、
     やめておきます。

    うーーん、これが惜しいところですよね。 スイスパスの
    選び方の話しばかりじゃ、飽きるですがねえ。

    dankai-engineer.com なんてサイトを作りましょうか。

    • いいね! 0
    • コメント 1件

    ご遠慮なく、どうぞお続けください。

    といっても、目を通しているのですがどんどん昔の物理の授業状態でついていけなくなっています。

    それでも年を重ねた元気な<男の子>ムードは十分伝わっております。

    以前に書き込みましたが、本当かどうかは?ですが、この会社は沿線にお化けの出そうな古びた水力発電所があちこちにあって、しかもみんな現役だとか。 しかも最初からおんなじ会社が作ったんでは無いのでシステムがみんな違う・・と地元のおじさんが笑っていました。

    文科系それも落ちこぼれの悲しさ本当かどうかは知りません。でもこの国ではありそうな話と受け止めています。 お話のハイテク技術もおんなじ線路で併用されているとなると余計にワクワクです。

    ガンコでケチンボで、無愛想で、偏屈なわりにどこかですこし親切な、商売上手なかの人たちに乾杯です。

    • いいね! 0
    • コメント 0件