kzi-workshop ハンドメイド制作日誌

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【工作動画】2種類の単極モーターを作ってみた

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 今後、モーターやポンプ等を使用して動きのあるランプにも挑戦してみようと思い。手始めに単極モーターを作ってみました。ゼムクリップを使用して作るクリップモーターと言われているものと、スクリューを使用したタイプの単極モーターの2種類を手元にあったアイテムで作ってみました。

 

 


 

  手元にエナメル線が無かったためLANケーブルをバラした被覆線を使用しました。エナメル線の方が被覆が薄いのでコイルを作りやすいです。しかし、10巻き程度のコイルなので手元にある被覆線を使いました。エナメル線を使用した場合は紙やすりで被覆を剥がします。一方は全周の被覆を剥きもう一方は半周だけ被覆を剥きます。こうすることでコイルには一方向にしか電流が流れないようになりコイルがスムーズに回転します。しかし今回はLANケーブルをバラした被覆線を使用しているので一方を半周だけ被覆を残すということができませんでした。半周分だけボンドを塗るなどコーティングすれば同じ状態は作れるのですが、初動の勢いを手で回して付けてやれば回るだろうと考えて片方の半周だけボンドを塗る工程を省きました。どちらも被覆を全周向いてるためコイルに流れる電流の向きが変わる時にコイルに反対方向への回転力が生じるためにコイルはスムーズに回り続けずによく止まってしまう動画になりました。今回はネオジム磁石を3つ使用して強い磁界の中でコイルを回すことで慣性力を増やして回転し続けるようにしました。
 LEDが点滅するのは LED側とコイル側を並列に回路を組んでいるのでコイル側に電流が多く流れるとLEDは消灯しコイル側に電流が少ししか流れない時にLEDは点灯します。その比率の変化で点滅しています。ゼムクリップとその接触面とコイルの回転による逆起電力が抵抗になっています。なのでコイル側の回路がオートマチックな可変抵抗になっていると考えると分かりやすいかもしれません。エナメル線を使用して一方だけ半周しか被覆を削らなければ一つのネオジム磁石でもスムーズに回転し続けるクリップモーターが作れます。 

 

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材料と道具

  1. ゼムクリップ×2
  2. LANケーブルをバラした配線
  3. ネオジム磁石
  4. 単三電池×2
  5. LED
  6. ワニ口クリップ線×2
  7. コルクコースター

 

 



  こちらは、スクリューを回転させるタイプの単極モーターです。ネオジム磁石の磁力でスクリューが鉄のワッシャーに引っ付いています。今回も手元にあるアイテムで作ってみたのでスクリューの選定がよろしくなくスムーズに回すのに手間取っています。スクリューをもう少し短いのを使用すればもっとスムーズに回すことができたと思います。スクリューが長いとワッシャーに引っ付く力が弱くなるので不安定になります。ネオジム磁石の数を増やして磁力を強力にするという方法もありますが、それだとネオジム磁石の重量が増えるので重力により引っ付く力は増えにくいです。
 ネオジム磁石とスクリューを引っ付けたものに電流を流すことで回転力が発生してスクリューが回るのですが、スクリューを回転させるにはネオジム磁石に配線を接触させて電流を流し続けないといけません。しかし、回転しているため常時うまく接触されるのが難しいです。今回は柔らかいハンダを接触させる箇所に使用してみましたが、もっと上手な接触方法があるのでしょうが思いつきませんでした。 

 

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材料と道具

  1. ネオジム磁石
  2. スクリュー
  3. ワッシャー大
  4. LED
  5. ワニ口クリップ線
  6. 電池ケース
  7. 割り箸
  8. ねんど
  9. ハンダ 
 

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