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巻線モーターローターの脱落の問題について議論する

2024-08-13

中国語はとても面白いです。同じ単語でも、状況が異なれば使用される効果も異なります。たとえば、「水包」という言葉は、無責任で他人を見捨てることを意味します。また、カップルが意見の相違により口論し、別れることを意味するように拡張することもできます。この言葉はモーターでよく使われます。

バッグダンピングは、巻線ローターモーターの故障の説明であり、過速度によるローター巻線端の半径方向外側への変形の結果を指します。巻線ローターモーターについてある程度の知識があれば、このタイプのモーターの速度にはいくつかの制限があることがわかります。極数から見ると6極以上のモータが多くなり、定格回転速度が比較的小さくなりますが、極数が多くなります。一部のモーターメーカーは 4 極巻線ローターモーターを製造しますが、製造プロセスは比較的複雑であり、ローター巻線は過速度の信頼性について評価する必要があります。

実際に製作・検証した結果、ソフト巻きローターに比べ、ハード巻きローターの方がパッケージの飛び散りを防止する能力が高いことが分かりました。さらに、巻き端に必要な固定、結合、ニス塗り、硬化対策が非常に重要な要素となります。もちろん、モーターの運転中に過速度制限装置を追加すれば、この問題は解決されます。

知識の拡大 -
パッケージが投げられる根本的な理由は遠心効果です
円運動をする物体は、それ自体の慣性により、常に円の接線方向に沿って飛行する傾向があります。合成された外力が突然消滅したり、円運動に必要な向心力が不足したりすると、外力は徐々に円の中心から遠ざかります。この現象を遠心現象といいます。

モーターの動作中、ローター部分の各粒子はモーターシャフトの中心の周りを円運動します。円運動における速度と遠心力の関係によれば、速度が大きくなるほど遠心力も大きくなります。

生活の中でよく見かけるのは、洗濯機脱水樽、綿菓子作りなどです。 遠心速度調整器、遠心試験機、遠心乾燥機、遠心沈殿機、洗濯機脱水樽、綿菓子作り、コイン自動選別機、円盤投げやハンマー投げの競技大会などスポーツなどはすべて遠心力の原理を実際に応用したものです。

すべてのものには長所と短所があります。遠心力により、人命に危害を及ぼす事故が発生する可能性があります。水平な道路を走行する車の場合、旋回に必要な向心力は車輪と路面の間の静止摩擦によって得られます。旋回時の速度が速すぎると、必要な向心力 F が最大静止摩擦力よりも大きくなり、車が遠心運動をして交通事故の原因となります。したがって、道路の曲がり角では規定の速度を超えて車両が走行することはできません。高速回転する砥石やフライホイールなどは、材料の強度や内部亀裂により高速で破損したり飛び出すことがよくあります。

知識の拡張-
遠心力とは何ですか?
遠心力は仮想的な力であり、回転する物体を回転中心から遠ざける慣性の現れです。ニュートン力学では、遠心力は、非慣性基準系で観察される慣性力と向心力のバランスという 2 つの異なる概念を表現するために使用されてきました。ラグランジュ力学では、一般座標系の下で一般化された力を記述するために遠心力が使用されることがあります。

通常の文脈では、遠心力は実際の力ではありません。その機能は、ニュートンの運動法則が回転基準系でも確実に使用できるようにすることだけです。慣性基準系には遠心力は存在せず、慣性力は非慣性基準系でのみ必要となります。

角速度 ω で中心の周りを回転する円盤を想像してください。円盤の上には質量 m の木のブロックがあり、ロープで接続されており、もう一方の端は円盤の中心 (回転の中心でもあります) に固定されています。ロープの長さはrです。木のブロックは円盤とともに回転します。摩擦がないと仮定すると、木のブロックはロープの張力によって回転します。円盤とともに回転する観察者にとって、木のブロックは静止しているように見えます。ニュートンの法則によれば、木のブロックにかかる正味の力はゼロになるはずです。ただし、木製ブロックはロープの張力という 1 つの力のみを受けるため、正味の力はゼロではありません。これはニュートンの法則に違反しますか?ニュートンの法則は慣性系でのみ成り立ちますが、円盤とともに回転する観測者の基準系は非慣性系であるため、ここではニュートンの法則は成り立ちません。非慣性系でもニュートンの法則が成り立つためには、慣性力、つまり遠心力を引用する必要があります。

遠心力の大きさはロープが与える張力と同じですが、方向は逆です。遠心力が導入された後、円盤とともに回転している観察者の視点から見ると、木版には大きさが同じで方向が逆のロープの張力と遠心力、そしてネットが同時に加わります。力はゼロです。このとき、木片は静止しており、ニュートンの法則が成り立ちます。