詳しくは画像をクリック!この回では直流電動機の回転について考えていきます。上写真が直流電動機の回転を説明するためにキーとなる部品です。左上の写真は固定子です。その下は固定子の中を見た写真です。見ただけではわかりにくいですが、この赤色の部分がコイルです。巻いたコイルをテープで巻いてその上からニスで固めています。中央上の写真は回転子です。右上の写真はブラシです。回転について説明するためには更に回転子を分解して考えていく必要があります。中央下の写真を見て下さい。回転子には整流子またはコミュテーターと呼ばれる部分と電機子コイルまたはアマチェアコイルと呼ばれる部分があります。後で説明していきます。その名前とこういった部品があるということを知っておいてください。簡単な絵で直流電動機がどうやって回転するかを説明していきます。右のイラストは直流電動機の回転を説明するための絵です。赤青でNSと書いてある部分は固定子だと考えてください。固定子は電磁石ですのでN極とS極があります。固定子の中に電機子コイルがあります。この電機子コイルは回転子とも考えてください。その理由は電機子コイルは回転子の鉄心に巻かれているからです。回転子が回転するということは、イコール電機子コイルが回転することと同じことです。回転について分かりやすく説明するためには電機子コイルの絵で説明した方がいいのでこうしました。あと、電機子コイルに整流子が接続されています。この絵のように電気的に分離されています。あとブラシがあります。ブラシは整流子に接触しています。直流電源は乾電池としました。乾電池は電線を通してブラシと接続されています。電機子コイルは整流子と接続されています。乾電池と電機子コイルはつながり乾電池から電機子コイルへ電流が流れます。それぞれの絵の説明が終わりましたので回転について説明していきます。前回、モーターの回転はフレミングの左手の法則で説明できるいいました。フレミングの左手の法則は磁界の向きと、力を受ける導体に流れる電流の向きと力を受ける向きの相互関係を左手であらわすものでした。それぞれの向きを考えていきます。これはN極からS極へ向かう向きですので、紫の矢印の向きになります。次に物理的な力を受ける導体に流れる電流の向きです。力を受けて回転するのは回転子ですので、電機子コイルに乾電池から電流が流れます。緑の矢印の向きになります。フレミングの左手の法則をあてはめると、力は赤の矢印の向きに働きます。電機子コイルは力をうけた方向に動きます。後は、これが連続していくわけです。右の絵を使って連続的に見ていきます。上で説明した力を受けて電機子コイルは動いています。このように電機子コイルつまり回転子が電線や電源などに制約を受けずに動けるのは、整流子とブラシは接触しているだけで接続されているわけではないからです。お互いに擦りあいながら動きます。力を受けて回転をします。慣性で回転を続けます。このようにして回転を続けていきます。これが直流電動機の回転です。実際は上左写真のように1つではありません。整流子をみると円形で繋がっているわけではなく区切があり分離されているのがわかると思います。電機子コイルからの口出し線で接続されています。回転をスタートできないはずですが実際の整流子片は1つではなく連続しているので、どの位置からでも回転をスタートできるわけです。直流電動機が三相誘導電動機に置き換わっている理由の一つとして構造上、メンテナンスが必要で、故障もしやすいという理由があります。それがこの整流子とブラシです。ブラシはちびていきます。モーターが動作しない故障状態となります。そんなやっかいないなブラシと整流子が必要なのか考えてみます。仮に、整流子とブラシがなく直流電源と電機子コイルが直接接続されていたとしましょう。電機子コイルに流れる電流の方向が逆転しています。回転方向も逆転してしまい同じ方向に回転し続けられないわけです。円形ではない分離した整流子片2つと2つのブラシで電流の方向を逆転させる必要があるわけです。これが直流電動機の回転原理、回転のしくみの基本の基本というところになります。次回は三相誘導電動機の回転のしくみについて説明します。PM分かりやすい解説ありがとうございます。AMコメントありがとうございます。ご指摘のとおり、間違っております。修正しようと思っているのですが、なかなか作業ができずにいます。混乱させてしまい申し訳ありませんでした。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。第3回モーター基本講座:直流電動機と交流電動機の内部構造とフレミングの左手の法則RECOMMENDこちらの記事も人気です。