超安価な手作りモーター
ホーム > 科学工作 簡易モーター
クリップや安全ピンを使用した教材用のモーターはたくさんありますが、今回は超安価版クリップモーターを製作してみました。
このタイプのモーターで価格を押し上げる高価な磁石だけでなく、電池ボックスも使用しないため、１個あたり５０円以下でできます。なんと、４０人分が２０００円でお釣が来る。(^.^)
しかも、整流子と（空芯コイルではなく）電磁石による回転子、電磁石の固定子を持っていますから、簡易モーターでは唯一、実用モーターの模型でもあります。よって、交流電源でも回転します。
なお、このモーターは"おもしろ実験・ものづくり事典"/東京書籍に「永久磁石なしクリップモーター-高価な磁石や電池ケースを使わないクリップモーター」として掲載されています。このほかにもいくつか採用されました。
おもしろ実験・ものづくり:東京書籍(ISBN 4-487-79701-2)
http://www5.tokyo-shoseki-ptg.co.jp/tosho_new/book/bookdata/11/4487797012.html
このページは印刷に最適化されています。上下左右の余白を最小にして印刷してください。FirefoxやOperaなど、スタイルシートに対応したブラウザなら正しく印刷されます。なお、印刷時には表紙と目次が印刷されます。
- 製作・著作
- 手嶋靜 (shizuka@ichiya.com)
- http://iruka.la.coocan.jp/craft/motor/index.html
とにかくきちんと正確に作ること。
１６番の針金の中心をペンチで挟んで右図のように曲げます。この針金がモーターの転倒防止のスタンドとステーターを兼ねます。７インチのペンチで曲げると簡単にできます。
-
針金のほぼ中心を挟んで、
-
上に折り曲げる
-
図のように整形
このモーターで最も重要なのが回転子(ローター)の工作です。ていねいにきちんと作りましょう。回るか回らないかは、ほぼこの工作で決まる。といっても過言ではないでしょう。
ホッチキスの針を２山ずつ分けて、お互いを背中合わせにして瞬間接着剤で貼り付けておきます。・・・瞬間接着剤は必須ではありませんが作業が楽になります。(写真は３連ですが２連で良い)
< 3 >
重心が中心に来るようにきれいに整形する。図のように軸端から見るとこんな形。
一方の端はすべての被覆をはがします。
他方は図のように半分だけはがします。(はがす向きに注意・・・)
整形
最後にステープルの端を内側に折り曲げて円内に収まるように整形する。
作業完了後、もう一度、完全に整形しておきましょう。
< 5 >
-
そのまま小さいほうを折り曲げて反転させる。
-
端から１５mm程度のところで
垂直に折り曲げます。
-
これで一組になります。
-
軸受けの高さが電池に乗せたとき
同じになるように・・
軸受け部の完成
上図のような関係になります。すなわちまっすぐな方が電池の陽極にあう位置になります。微調整のためピッタリよりはすこし長い方が良いようです。
ここまでで、出来上がったパーツです。科学教室などで作るときはここまではつくっておくと良い。
< 7 >
組み立てるといってもたいした仕事があるわけではありません
電池の陽極にクリップをつけて全体を右の写真のようにビニールテープで巻き、最後に、完成図を参考にステーターの上部を回転子に近くなるように内側に曲げて回転子を乗せるだけです。
チェックポイント
【点検個所】モーターが回らないときの点検個所
< 10 >
科学教室などでの利用方法
科学教室などで利用するときは、ここまでのパーツ一覧までは、作っておくことを薦めます。また、必ず動く実物をテーブルの数（あるいは４〜５人にひとつ）は作って、それを見ながらつくれるようにしましょう。
モーターの種類
モーター(電動機)には、用途や電源によって膨大な種類があります。
このモーターは、回転子と固定子の位置関係で電流の向きを整える整流子のある「整流子モーター(電動機)」の一種で、回転子の巻線(電機子巻線)がと、固定子の巻き線(界磁巻線)が直列に接続されている「直巻整流子モーター(電動機)」（ちょくまきせいりゅうし・・・・・）に分類される。
また、固定子も電磁石であるため「電磁石界磁形直巻き整流子モーター」と見なしてよいでしょう。
この「電磁石界磁形直巻き整流子モーター」の特徴として、交流でも同じ方向に回転します。交流で運転する場合は、「交流整流子モーター」と分類して見よいでしょう。
この固定子と回転子の双方に（電）磁石を使用するモーターは、小型で回転トルクが大きく、電圧によって回転数が変化するという一般的な性質があり、これらの特性を生かして電動工具や小型モーターに使われています。
詳しくは、電動機 - Wikipedia(url: http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%8B%95%E6%A9%9F)などを参考にしてください。
< 14 >
このページの仕様
連絡・問い合わせ
http://iruka.la.cooca.jp/ContactUs.html
このサイトの仕様
http://iruka.la.coocan.jp/rika/Specifications.html
印刷OK
< 14 >
巻く方向に注意
この位置では電流が流れないため力は働かない。
この位置で、それぞれが反発して、この場合右回りに力が働く。
まだ力が働いている。
ここからは慣性だけ。
慣性。
慣性。