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2014年02月12日

単極モーターを作ってみました

小学校低学年でも自作可能な電気工作ネタを探していたところ、面白いモーターを見つけました。単極モーターというものです。それを見つけるまでは、科学雑誌に載っていたNGKの広告を参考に、ゼムクリップを使った普通のモーターを作らせようかと思っていました。

モーターの赤ちゃん誕生「モーターの原理」

似たような方式がいくつかありましたが、マイベストは、最も簡単かつ確実に動きそうに思えたこれでした。

しかし、それ以上に簡単な構造の「単極モーター」を見つけてしまい、そちらに路線変更!

単極モーター?聞いたことがない名前で、動画を見ても、極性を切替えずに回る理由がなかなか理解できませんでした。

ああ、そうか!と気づいた時には、試してみないと気がすまなくなり、手持ちの材料で作ってみました。

初回は、部屋に転がっていたステンレスの針金を使いましたが失敗でした。針金の形状を変えてもうまく回りません。

140212-1

よく観察すると、回らない理由がわかりました。このステンレス針金はホームセンターで買ったものです。私のイメージでは18-8ステンレスのように磁石に全く付かないタイプだと思い込んでいたのですが、ネオジム磁石を近づけると弱々しくではありますが、くっつくタイプのステンレスでした。磁石にくっつくと、それが回転力を妨げるので回りません。非磁性素材の針金(アルミ、真鍮、銅など)を使わないとダメのようです。

次は、基板の配線に使っているスズメッキ線で試してみました。

140212-2

左右対称と非対称の2種類を作り、どちらも見事回りました!

成功です!これで大丈夫。と思いきや・・・

まだ不十分でした。というのも、どちらもしばらく回すと、電池残量がまだあるにもかかわらず、止まってしまいます。

原因は、スパークによる接点不良の進行です。下の輪っかの内側を爪楊枝でこすって磨くとまた回り始めますが、しばらく回ると止まります。

下側に輪っかを作るのは、工作としての難易度が高く、小学校低学年には難しい(写真右側は巻きつけただけですが、左側はハンダ付けしています)。

もっと簡単にならないかとググってみると、下側は輪っかにしなくても、接するだけでも回るようです。早速簡略化したタイプを作ってみました。

140212-3

結合部をラジオペンチで捻じっで円を作っただけの構造です。これもちゃんと回りました。しかも、いろんな場所が接触するためか、長時間回ります。回転もゆっくりで、多少暴れる回り方なので見てて楽しいです。電池が元気なうちは輪っかが吹き飛ぶこともありました。

そして今日、近所で入手可能な材料だけで作ってみることにしました。

まず、スズメッキ線は近所で売ってないため、ダイソーで真鍮の細い針金を買いました(手で加工できる細い24番にしました)。

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ネオジム磁石は、ダイソーで普通に売っている4個100円のものです。

140212-5

電池はアルカリなら何でもOK。

真鍮針金を18cmくらい切り、輪にします。

140212-6

片方をねじり、もう片方をまっすぐ内側に伸ばします。

140212-7

あとは、電池の上に置いた時に、ちょうど下の磁石に接するよう形を修正すればOK。

回ってる動画はこちらです。

現時点で、最も簡単かつ確実に回り続ける方法ではないかと、本人は思っています。

もっと良いアイデアがあれば是非コメント欄から教えて下さい!

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posted by R.yawatta at 00:02| 愛媛 ☁| Comment(0) | TrackBack(0) | 自作・電子工作 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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