同期リラクタンスモータ | 電気世界の新常識
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- เผยแพร่เมื่อ 8 ก.พ. 2021
- 1900年代後半に発明された同期リラクタンスモータは、現在、誘導モーターよりも優れていると考えられていることをご存知ですか？同期リラクタンスモータは高度な電子制御を備えており、効率とトルク出力は他のどのモーターよりも圧倒的に優れています。多くの業界、そして誘導電動機の発明者であるテスラにちなんで名付けられたテスラ社でさえ、同期リラクタンスモータへの切り替えを開始しています。テスラ社は、動機リラクタンスモータの高度なバージョンを使用しています。今回の動画では電気の世界における新技術の物理学と設計の特徴について紹介していきます。
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Narration: Koji Asano
Website: www.justglobal.jp/japanese
この濃淡の無い抑揚のない文字読みは実に心地よい眠りにいざなってくれるので寝る前に聞いてます。
頭良くなりそう(ｺﾅﾐ)
聞く気なくて草
@@user-eh7tz4og6j たな
像小学生一样的意见アルヨ
すごく分かりやすい説明だと思う。
素で全然分からんかったけど。
IPMSM(埋め込み型永久磁石同期モータ)ではマグネットトルクとリラクタンストルクがあります。
磁石をなくし、リラクタンストルクだけにしたモータととらえるとわかりやすいです。
自動車業界では耐久温度が高いため、ネオジムを使う場合、ロータ(磁石)の温度をかなり気にしないといけません。
温度が上がると減磁(磁束が弱くなる)するためです。
また、製品に組み込んだ状態で磁石の温度を測定する方法がないため、開発に時間がかかります。
磁石自体のコストの問題もあります。
同期リラクタンスモータにすると、ロータは鉄のみになります。
そのため、減磁するという概念がないので、高温な状態(150度くらい)でも壊れません。
鉄のみになるので、コストも下がります。
なお、同じ理由で一時期、SRM(スイッチトリラクタンスモータ)の開発の流行がありました。
SRMのほうはスイッチング素子を増やす必要があり、インバータ(モータを回す装置)のコストが高くなるという問題で、ほとんどのメーカが開発をやめていきました。
同期リラクタンスモータの問題は大きさです。永久磁石同期モータと同じ出力、トルクを得ようとすると体積、重量が相当大きくなります。
車など搭載空間に限界のある用途、重さを気にする必要がある用途にはまだまだ難しいです。
汎用モータとしてはまだまだ日の目は見ないです。
制御技術を含めて、誘導機のほうが圧倒的に実績、ノウハウがあります。
効率だけ見たら、
永久磁石同期モータ > 同期リラクタンスモータ = スイッチトリラクタンスモータ > 誘導機
です。(個人的な経験上です。)
ブラシレスモーター、ブラシレスDCモータと永久磁石同期モータは同じだと思っていいです。
モータの構造としては同じです。
やっぱり永久磁石は磁力が弱くなっちゃうのですね。
でも、だったらば、時々磁力を強める方向に磁界を与えてやれば磁力が回復しないかな？
@@nyankorunaway2446 車用はネオジム磁石が一般的に使われます。ネオジムは強い磁石なので、小さいわりに磁束がたくさん出せますが、着磁(磁石として磁束が出る状態にすること、および磁束を回復させること)のための磁束も大きくしなくてはなりません。着磁をするためにはコイルに電流を流し、磁束を作ることが一般的です。この電流はかなり大きく、少し電流を流せば着磁する(磁束が回復する)ということにはならないです。
また、どの磁石が減磁したかをモータの状態で特定することは困難であり、特定できたとしても、モータの状態で磁束を回復させることはかなり難しいです。
別の問題としてはドライバ(インバータ)の電流スペックがあります。着磁は瞬間的にですが、莫大な電流が必要になるので、それでも壊れないドライバに仕上げる必要があります。そうするとかなりのコストアップになるので、採用されないです。
なお、市販車で減磁うんぬんは気にしなくても大丈夫です。もちろん、各メーカでかなり厳重に確認しています。減磁するようならシステムが明らかに悪いので、リコールになります。
よし、ならいっそ永久磁石をやめて回転子も電磁石ni……(ﾀﾞｶﾗｿﾚﾊ既存ﾉ…)
ものすごい勉強になりました。ありがとうございます。
東京メトロ13000系でテストしてる電動機はコレのことか。参考になる
なるほど、私には手に余る常識という事が解った。
負荷変動の大きい用途でセンサレス制御で回すと脱調祭りなのが難点
鉄の釘。ドメイン構造ではなく、多結晶構造が正しい。
おもしろかったです。
これは面白い話だった。しかし、もうちょっと翻訳の品質を上げて分かりやすくできたらのぅ。内容は素晴らしい。
おすすめに出てきたけど
なるほど わ か ら ん
電気を流さないで静止している模型用のＤＣモーターの軸を、指で回すとクルクルとはスムーズに回らず、グリグリという、ちょっと回転に抵抗感があるのがわかる。これがコギングトルクだ。永久磁石とコイルの鉄芯が反応してスムーズに回転しないのだ。ＤＣモーターだと常にこれがつきまとう。これを逆手にとって、この鉄の磁化を利用し、鉄芯の周囲の磁極をうまく回転させ、同調した鉄芯を回転させるのが、リラクタンスモーターだ。ただし、トルクや効率では、他のモーターより劣ると従来いわれてきたが、近年、改良が進み性能がアップしているようだ。
わかり易く、ありがとうございます
これよく寝れる。
凄いなぁ。この磁石動画は眠くさせてくれる。視聴完了まで3回かかった。
制御側の高機能化でデバイスがシンプル&安価で出来て高効率になると。うちの扇風機にはまだ関係ないかな
モータも進化してたんですね。数％効率アップて地味に凄いし、発熱が少ないのが良いです。
リラクタンスモータの回転子考えた人凄い！
ロータに高価なオーステナイト使うんやね、つまりロータに馬鹿高いネオジム使う永久磁石同期よりは性能は劣るけどだいぶ安く、ローターに鉄を使う誘導モータよりはそこそこ高いけどそのぶん高性能って事か。
概ねその認識で合ってます
また、永久磁石磁石は熱を加えると減磁作用が働き力が弱くなってしまいます
一方で、このモータは永久磁石を用いないので安く、また他のモータよりも遥かに高い回転数での運用が可能で、より過酷な条件下での使用にも強いことから航空機用エンジンの始動モータとしても期待されています
@@oavsikah なるほど、耐熱性の高さと高回転を許容するからジェットエンジンのスターターには最適なんですね、磁石ないと始動トルクが弱そうですが内燃機のクランキングと違いタービンならゆっくり立ち上げていけば問題なさそうですしね...
三相交流の発電方法を知らなかったら１ミリも理解できなかった…
仕組みはシンプルだけど技術的には凄い高度
この動画は下の識者のコメントと合わせて初めて完成するね
電気専攻卒業したのに...
昔、磁性流体でアクチュエイターの真空シール機構を作るときの磁場設計にこんなソフトを使ってました。懐かしい。トルクは変異した時のエネルギーギャップを電卓で計算して求めていました。時々、「磁場」と「磁界」の二つの言葉が出てきますが、どちらも同じです。磁場は日本の理学学会でつかわれ、磁界は工学学会で使われています。
はし
難しい話で俺の目が回るわ…
あ、これがSRモータ？
JAFメイトでチラッと「電動バイクメーカが車両の効率を改善したって発表したけどSRモータでもそんなには変わらないからどこでエネルギー効率変えたんだ？」って感じの文章を見てから詳しく知りたいと思っていたんだよな。
大変分かり易い動画をありがとうございます。
回転軸センサ（レゾルバとR/Dコンバータ）、高速なデジタル制御、パワー半導体の進化・低価格化によって
希土磁石式AC同期電動機を超えるものができましたね。
鉄がなぜ磁石にくっつくのか理解できた(=ﾟωﾟ)ﾉ
Penjelasannya mudah dimengerti.
VVVFモーターに交換して、電車の電力量は40％削減されました。これからモーターや電池の開発、新技術の実用化が世の中を変えると思います。
東京メトロ13000系で三菱電機が試験を行っていたね
最後のリラクタンスモータの鉄心構造が特許取得済みとかはわかるもんなんですか？
つまり、この動画で紹介されてるのって、DCモーターってこと？
イチケンさんに噛み砕いてさらに解説してほしいw
三相交流電源で動くACモーターです。
しかし、動かすにはインバータ(DC-AC変換器)を複雑に制御する必要があります。
なので、使用する電気は、直流だけど使うのは交流です。
富澤『ちょっと何言ってるかわからない』
言葉の意味はよくわからんが兎に角凄い自信だ
はい、俺ヨユーで理解できん。
これまでのモーターのように、回転子の挙動を誘導電流やブラシでのスイッチングに頼るのではなくて
常に角度を監視しながらソフトで回転磁界を作り続けるという事か。
ステッピングモーターの発展形みたい。
ちょっとした中華製の家電品にも使われ出している様で、どうなっているんだろう？と気になっていました。
wikiにも「構造はステッピングモータに似ており」って書いてあったから多分合ってると思う
冒頭で出たモーターは基本的にはインフラ向けだから、わざわざリアクタンスモーターに置き換えるより、安価なカゴ型モーターを使います。
小型化高効率は大学でモーター研究してる学生には魅力的かもしれませんが、
センターハイトが変わったりすると、客側は設備変更になるから嫌がります。
需要はまだまだカゴ型モーターですよ。
眠れない時に これ見たら 寝れますね。 ぶっちゃけ 5分ぐらいから寝てしまった・・
それにしても こういうモーターを思い付き実用化する人達の脳ってIQが全然違うんだろうね。
同期モーターが手に入るようになる予感
ピストンはやめで
ラジコンの世界じゃなくなってきたんかな
てかね、磁気角0の強制転流状態なんか普通の状態では使わない。常に最大トルクになる磁気角で使うがな。電力が勿体ない。
技術の、解析は、大変、ありがたい😂の、ですが、他の、国が、狙っている、技術だと思う、秘密にして欲しいです、日本🇯🇵の、これからの、ために、我が国の、技術発展を、願います🤲。
おもしろいですね〜水素発生機を作っています自動車🚗に挑戦です
ボンベをつんではだめですよ 水をいれて動かないと もう少しです
新しい巨人！とかいうパワーワード
リラクタンス（reluctance）は磁気抵抗 で、
リアクタンス（reactance）交流回路の複素インピーダンスの虚部抵抗と言葉似ててごっちゃになり？？？
も一度勉強しました。
TH-camには、あやふやな記事が出こともありますからね。
Lesics 日本語 を読んでいる人は、読んでいるだけで内容は理解していないんだろうな。
今はこのモータを同期リラクタンスモータ（Sync-Reluctance Motor）っていうんやな
俺が研究していた数年前はスイッチトリラクタンスモータ（Switched Reluctance Motor）って呼んでた
この説明は間違ってはいないけど、至極単純な原理を敢えて難しく説明しているかの如き分かりにくさだな…
もうちょっと頑張ってほしい
昔は可変リラクタンス(VR)モーターと呼んでたよ。
理想：これならレアメタル無くても作れるぞ！
現実：日本は良質な磁石作れるから混ぜちゃえ→昨今のHV・EVのモーター
まぁ戦時になったらワンチャンあるんか、な？
従来の同期電動機と異なり、電機子が鉄だけで出来ている、ということですかね。
その電機子の構造がミソであると。
※この動画シリーズはガバガバ翻訳を楽しむ動画です※
産業翻訳は資格（学位）と経験ないと辛いだろ。
正しい翻訳は全く分からないけど
ガバガバであることだけは分かる
不思議だ
は～だから三相電流を安直に流しても回転しないんですねぇ
ふーむ。サッパリ解らんが凄いらしい。
Google翻訳みたいな違和感
翻訳や監修はガチ文系の人？
RMF～rotating magnetic field
RMFてrotated magnetic field?
いきなり省略されてて分からない
これ電動機単体では電力効率良いんだろうけど、制御用のコンピュータの電力も含めると最終的にはどうなんだろう？
制御用コンピュータの消費電力は、モータの消費電力に比べてとても小さいので、あまり影響しないと言われています。
また近年、コンピュータの省エネ技術の発展とモータの制御用コンピュータは一般的なcpuに比べて画像処理や音声処理が必要がないので、電力消費がとても小さいです。
このような、点からも制御用コンピュータの消費電力はとても小さいとされています。
1チップマイコンで可能なので、大型のものになればなるほど、コンピュータ分の電力の比率が小さくなって無視できるようになりますね。
高効率化が可能になったのは、大電力パワーデバイスの低損失化と小型化が進んだため。
パソコンに使うような性能は必要ないです。
説明してる内容がシンプルなのに使ってる用語が一部関係者しか使わないものが多いのよ
ISMとは違うの？
どんなモーターも未だにコイル巻いてると思ってたわ。難しいけどなんとなくつかめたわ
最後の冷蔵庫の話が意味不だったんだが…。
何故だろう…。
なるほど。分からん！
なんつーか日本語に訳しきれていない気が、、、
激しく同意w
日本が近代化した理由が、明治維新の時に外来語20万語彙以上翻訳したからだってよ。
もしかしたら、50万語彙かな。調べて。🤣
お前が専門用語知らないだけだよ
独裁のトップには良い事しか報告しないから、手遅れになる事が多いですね。
ラジコンのブラシレスモーター は磁石使ってるから、これとは違うのかな？
違いますな
あっちは磁石使ってるからね
効率自体で見るなら磁石使ってるモーターのほうが上
コストや耐熱性とか他の要素が加わるならこっちの方が良いこともある
実用に足るコンピュータが近年生まれた事によりソフトウェアによって過去の発明品が真価を発揮するとか
早すぎる天才ってどこにでもいるもんだなぁ
ただこのモータを説明通り発揮する為に扇風機や冷蔵庫等の白物家電へ使うのは
ハッキリ言ってオーバースペックだなぁ
「テスラ社でさえ、同期リラクタンスモータへの切り替えを開始」
コレもう社名をリラクタンス社へ変えてしまえとは思う
白物家庭家電は、小型高耐久(メンテナンスフリー)を求めて、
(近年のものは別として)普通の産業用モーターより非効率なモノを使っていたりしたから、
むしろ積極的に置き換えるならそこ。
制御部品が安くなった現状、
効率にオーバースペックなし。
ああ・・・ミルフィーユにヒントを得ているんやろか・・・VTECがヤキトリからヒントを得ているみたく・・・（´ω｀）
ローターに必要なレアメタルが高いんだよなぁ。。。
PMよりは整備性がよくて、アモルファスIMとはどうなんだろう？
IMは飽和したらだめなので、アモは向いてません。アモは1.5Tとか(カタログ上は1.62T)でもう飽和して波形がひずんでくるからIMとしてたちの悪い動作点になり、最適性からずいぶんとはずれるのですよ。
直結DDモーター型LP用ターンテーブルなどでは昔から使われていたけど。 ？？？
中華製のドロ－ン用モーターでもね (笑)
鉄芯だけということは、永久磁石同期電動機より鉄損の分効率が落ちるのでは?
知らんけど。
その通りです、
なので効率の面では、永久磁石同期電動機より性能が悪化します。
@@user-zp7ji1ll2e 価格との相談やね。
このモーターはレアアースを使わないモーターとして注目されてるものですからね
重量が大きいのでしょうか
軸がずれるとさらにずれる方向に力が働くので振動しやすい。
モーターの中にレリエルが居る。
同じ磁気抵抗力によって磁石が引き付けられる事が理解できるようになりました。(確定)
周囲の電磁石を電子制御するということか。
カーボンブラシもいらなくなるのかな。
中心に電線がないタイプは元から要りようが無くない？
リラクタンストルクねえ
永久磁石を使わないということはコバルト、ニッケル、ネオジムを必要としないってこと？良く分からないけどコイル制御だけでねー。日本の技術は先端にいるのかな？
これはブラシレスモーターの事ですか？
福岡の地下鉄の新車で使われてるやつだっけ
要は周波数変更タイプの交流電動機かな
ドレミファインバーターとかがそれだよね
その周波数は駆動周波数ではなくスイッチング周波数。
三相というか交流で回転磁界ができる仕組みがこの動画ではわかりづらいと思われ。
なんとなくピップエレキバンを想像してしまっていました。ごめんなさい。
つまり同期リラクタンス冷蔵庫を作れる可能性もあるという事ですね
同期リラクタンス箪笥もワンチャン
新しい巨人！！！！
内容は良いと思うのでGoodボタン。でも日本語の言い回しとアナウンスの間のとり方が本当に惜しい。
内容はどうでも良くて感じがいい話し方だけで判断する人多いもんね
喋って人に提案する時は喋り方も重要だから仕方ない。
いい先生(医師)だった。
何が？ 優しくにこやかで･･･😇
バカ女の評価って、馬鹿らしく参考にならん😵と思ったことがある。
なるほどね。 さっぱりわからん。こういうの開発する人の頭ってどうなってんだろ。
天才‼️
完全では無いですけど、凄く理解が進みました。
原理的にはシンプルでも実用化する場合にはあらゆる物理的特性が関係してきて難しいものですね、。
でもそこに、物理学と工学の違いが見て取れて楽しいですね。
工業における実用化開発においては、あらゆる分野で「ヒステリシス特性」が考慮の対象になると思います。
誘導式に比べて効率が上がるという事は、同じ出力なら小型化が可能という事ですね。
個人的にはインホイールモータのEVの開発が加速する事に期待してしまいます。
スパコンの活用で、より高効率のロータ設計が進めば良いですよね。将来的には幾何学的に美しいパターンのロータが出てくる可能性もありますね。
電動機は効率が良くても出力に応じて発熱します。
出力性能から見ると小型化ができても、小さい＝放熱量が少ないということになります。
水冷とか、オイル冷却するしても限界があります。
液体窒素を吹き付けながら回すと非常に小型で高出力の電動機ができると思います。
EVなどが発生させる磁界の人体への影響を考えれば、磁界がまったく外に出ない、プラズマベースの散逸構造の代謝サイクル群によって構成されたモーター=プラズマモーターが最も望ましい。それに比べれば遥かに原始的で劣る。
リラクタンスだのドメインだのおかしな用語を適当に当てはめられると混乱する
でっかいビーダマンかと思った
Daigakuno kyojudeska denkino vunyawa hateshinai fukasato hyrogariga arunoga wakarimashita
要はリニアモーターの回転板だなw
さっっぱり解からん！。悔しい！。
最後、笑うとこなんやろな
やっとソフトができたんだな てすら
わからん、日本語でいうとブラシレスモーターのことですよね？
ブラウン管のヨークコイルを焼結してコンパクトにできたらいいんじゃね、ぐらいのもんでしょ。あるいは配合の違うフェライトで積層する技術？磁界制御する外部コイル12個のとかだって探せばあるし。こんなのすでにだれかやってそうだけどな。
大きく分類すればブラシレスモーターですが、その中でも更に分類と歴史があるという話をされてますね。
ずいぶん前からプリウスで採用されてますよ
されてます → されています
されてません。何か誤解している。IPMモータ=同期モータ≠同期リラクタンスモータ
プリウスはこんな安モンちゃうよ、あれは永久磁石動機や、鉄心ちゃうで高価なネオジム磁石ふんだんに使ってるｗ
@@user-yq1pw6ew4o
多分ですが、永久磁石同期モータ(IPM)の最大トルク制御のことを指しているのではないのでしょうか？
最大トルク制御は、IPMの磁束分布の不均一性を利用し、IPMにリラクタンスモータとしての側面を追加する制御です。
このことを指している場合、ある意味リラクタンスモータを用いていると言えるかもしれません。
Who's here looking for an English comment?
半分くらい分からんかったけどもっとまじめに授業受けよって思えた
訳文なのかな？日本語が 何となく判りにくく 変❗️
じぇんじぇんわからんｗ
んーわからん！
レリエルみたいなもんか。
いや、ラミエルか？
これ全部素人が適当に言ってたら面白いのに
愛知製鋼の開発した磁石鋼はどこが普通の磁石鋼より良いの？😁🤡