直流モーターについて

直流モーターで磁界を発生するには、永久磁石を利用したり、電磁石を使用したりします。

そしてモータの磁界が強いモノを必要としない場合は、

主に永久磁石を使用して磁界を作ります。

さらにモータの磁界を強くして大型機械を動かしたい場合は、

主に電磁石を使用して磁界を作ります。

ちなみに電磁石は、コイルに電流を流す事で2つの磁界が反発したり、

吸引したりする力を利用します。

直流モーターについて

直流モーターは、直流電圧を印加する事で回転するモーターです。

別名は、DCモーター、Direct Current Motorなどです。

磁界の中で電流に作用する力（モーレンツです）が働いて回転します。

ちなみにモーレンツは、電荷を持つ粒子です。

荷電粒子が磁場の中で運動する力を受けます。

直流モーターの原理原則について

2つの永久磁石をN極とS極が向かい合うように置きます（固定子です）。

その間に中心軸で自由に回転するコイルを巻いた回転子にN極とS極の磁極が発生します。

回転子N極と固定子のN極と反発する磁力が生じます。

そして固定子のS極は、引き合う磁力が生じます。

回転子のS極は固定子のS極と反発してN極と引き合います。

反発と引き合う磁力によって、回転子は回転します。

 

回転子と固定子がそれぞれ引き合う極同士の場合は、安定した状態になって回転は停止します。

そして回転を停止させない為には、引き合う極の少し手前で電流を切断します。

電流を切断しても、回転子は慣性で回転するので

引き合う極を少し廻った所で電流を流すと回転子が再回転します。

 

回転子は1回転する間、2回それぞれ引き合う極同士になります。

2回目は、電流を切って電流を反対方向に流す事で回転子の磁極が反対の磁極が発生します。

その後、回転子と固定子は同じ極に向き合い反発して回転を続けます。

つまり、回転を継続させる為には、半回転ごとに回転子に流れる電流を切断して

今まで流していた電流を反対方向に流す事で回転を続ける事が可能です。

 

しかし、モータの回転の為に電流を切断して反対の電流を流す事は容易ではないです。

解決策は、ブラシと整流子を活用します。

ブラシは、整流子に接触している電極です。

整流子は、回転子に取り付ける電極です。

つまり、整流子は回転軸に取り付けられてブラシと共に回転する時に接触したり、

接触なくなる事で電流が切断されます。

電流が反対方向に流れる仕組みになっているので、回転が続きます。