プロフィールを見ていただけるとわかると思いますがチームの中でもKENは
電気担当です。逆にいうと電気のことしかわかりません。ですから、ここ
では、機械屋さんなど電気初心者の方を対象にエコランに必要な電気の
知識をわかりやすく解説していきたいと思います。
第一回 モータ特性図
第二回 プリチャージ回路(前)
第三回 プリチャージ回路(後)
第四回 ＷＥＭ観戦に便利なもの
第五回 ＳＵＧＯの回生(前)
第六回 ＳＵＧＯの回生(後)
第七回 ＰＷＭ回路
第八回 昇圧回生回路
電気屋の部屋、第一回目は、モータ特性の見方です。
下に代表的なDCモータ特性図を記します。エンジンの特性は横軸が回転数ですが､
モータ特性は横軸が電流です。
トルク
電流が増えるとほぼ比例して値が大きくなります。この傾きをトルク定数と
いいます。厳密には大電流域で点線のように飽和が見られますが通常は電流に
比例すると考えて問題ありません。
回転数
回転数は逆に電流が増えるとほぼ直線的に下がっていきます。というか、
実際の使用でいうと回転数が下がると電流が増えます。つまり、
(電圧が一定であれば)ゆっくり走るほど電気をたくさん使います。
エンジンの感覚から行くとちょっと馴染めないかも知れませんね。
効率
効率は独立な曲線ではなく、(トルク×回転数)／(電圧×電流)から
計算される値です。ピーク出力のポイントより左側(電流が少ない側)に
ピークがあります。
効率を下げる要因すなわち損失は右に行くほど(ロック）銅損
(電線のジュール熱による発熱)が支配的になり、左に行くほど(無負荷)鉄損
(コイルの鉄芯での渦電流損やヒステリシス損)が支配的になります。
先ほど書いたようにピーク効率は左側にありますから、WEMで巡航しているときは
鉄損が支配的。加速するときは、銅損の比率が高くなります。
銅損の占める割合は、同じ加速をした場合、体格の大きいモータほど少なく、
結果として加速時の効率が良くなる傾向にあります。大きいモータと小さいモータ
では巡航時の効率が同じでも加速時の効率で大きな差が出ることになります。
この鉄損を下げる目的で、コアを積層したり、アモルファスコアを用いたり、コアレス
構造にします。そして、銅損を下げる目的で巻線の占積率を上げたり(平角導線、並列巻)、銀線を
巻いたりするわけです。
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