『この車のモーターについて』のクチコミ掲示板

[Mr.9230]

エアコンの室外気コンプレッサー音も、通勤電車モーター音も、黒部峡谷のトロリーバス音も、モーター音はインバーター制御するようになってからスイッチング音というものが多少なりともあって、加速にムラが生じるじゃないですか。

この車のモーターはその様な音がせず、音程もタイヤ回転数に係わらず一定ですよね。
どうしてなのか解る方いますか？

いわゆるPAM制御だから音が一定なのでしょうか？

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[at_freed]

エレベーターの三菱電機なめんな。無音が基本。

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[taki23013]

まずインバーターでは音は出ません。モーターは明電舎のPMモーターのはず、多分。
このモーターだとすると回転軸にネオジムを貼り付けているだけ、
なので回転質量が少ない、
エアコンはファンが共に回りその音が一緒に聴こえる、
電車の制御はあえてノッチが有り段階的。
決定打は、水冷なのでファンの音がしない
でも、回生中は結構なモーター音がしませんか？
ブラシレスDCモーターに近い構造、でもメーカーは交流モーターと言っている。
自分なりの解釈では、回転質量が小さく、水冷でファンの音もしなく制御も
電流、電圧、周波数、全部制御出来るモーターだと思う。
結果トルクカーブもある程度自由で音も少ない

書込番号：17102355

[Mr.9230]

加速中は結構な音がして、エンジン車の割りには静かなくらいの音量ですよね。

書込番号：17102944

[Mr.9230]

インバーターでは音がしなくても、PWM制御型のインバーター制御するモーターになってから、スイッチングノイズは聞こえますよね。
室外機のファンの音とは音質からして違うし、ファンの回転数は一定ではないですか？

インバーター自体音でなくてもインバーター制御特有のモーターからの音が聞こえないのは、消音しているからでしょうか？

それとも出力変動が激しい自動車用モーター特有の性質なのでしょうか？

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[terminator_5]

スイッチング周波数を可聴帯域外までもって行けば、人間の耳には聞こえないと言う事でしょうか？
もしかしたら犬とかには五月蝿く聞こえているのかも知れませんね。

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[terminator_5]

加減速時の音はモーターの磁極によるトルク変動の音ですね。
モーターの作りとインバーターの制御によって磁束の変化を滑らかにしてやると、音や振動がある程度抑えられます。
http://www.jmag-international.com/jp/catalog/40_SPMMotor_CoggingTorque.html

書込番号：17104346　スマートフォンサイトからの書き込み

[Mr.9230]

ご無沙汰してますターミネーター様

Q1:資料一読しましたが、そもそもモーター音とは何によって発生するのですか？

また、通勤電車のアンペア計を見ると、今から30年前に製造された電車はインバーター非搭載車で発進時に1.5kAを指して、速度が上るにつれ0.5kA位まで低減し、モーターのトルク特性に比例していた記憶があります。

そして、20年前に製造されたPWM制御インバーター搭載車(VVVF車等)では、40km/h迄の間にスイッチングノイズはが10回位発生し、その音に連動する形でアンペア計もプラス側に振れ、同時に継ぎ接ぎだらけの加速をしていたのを覚えています。

そして、10年前から今に至って製造されたPAM制御インバーター搭載車等では、アンペア計も一定で速度に比例してメーターが極端に低減することもなく、スイッチングノイズも、継ぎ接ぎ加速も感じません。

Q2:今までモーターは出力調整が不安定な場所では使われていなかったので、このクルマは大丈夫なのか心配しています。

Q3:さらに、追加質問しますと、このクルマは加速力が一定以上になるとエンジン発電が開始されますが、バッテリー供給だけでは電源供給が間に合わないからなのでしょうか？

Q4:よく電流は供給量を上回る使用量になるとブレーカーにより遮断されますが、遮断しないといけない根本理由は何ですか？

まとめて書いてしまいました悪しからず。
読みやすいように質問項目に番号降っておきました。

書込番号：17105745　スマートフォンサイトからの書き込み

[taki23013]

ムーン難しくなって来たぞ分かる範囲で、
モーター音とは何か、
考えられる事としては、ベアリング音、回転軸の風きり音、
多少の電磁誘導によるコイルの振動、後何かな？

昔は負荷変動の大きな、機関車などは簡単制御の直流モーター
を使用、新幹線が出来るちょっと前にやっと三相交流モーターが
制御出来るようになつた、以後ほとんど交流モーターです。

なので昔は、直流モーターです、パンタグラフより交流でも、
直流にして、抵抗器で電圧を変えて直流モーターを制御なので、電圧変化により電流も変化。

初期のインバーター制御は、周波数だけで電圧変化なし単純に言えばPWM。
多分インバーターの段数を変え電圧を変えているのかも、その時の変化かも知れません？
スイッチング音とは、その時の音のことかも???

最新は低速と高速でPAMからPWM制御の使い分け、モーターの効率
を上げるために、簡単に言えば周波数制御と電圧制御をしている。

ブレーカーとは何の為に有るか、ほとんど全て熱破壊を防ぐ為、超電導でも使わない限り、
全てのケーブル、端子、スイッチ、IC、には抵抗が有り、許容電流以上流れると、
熱を持ち被覆が溶け出し(Ωの法則)、右ネジの法則により接触する、電池もモーターも
同じで、ほとんど全てが熱破壊です。これを防ぐために許容範囲を超えると、
回路を遮断する電磁SWがブレーカーです、漏電ブレーカーは感電防止と
火災防止機能をプラスしたもの

追伸Q3についてはいろいろあり過ぎバッテリー出力、モーター出力、ケーブル、インバーター出力、
バッテリー容量、重量、etcetcでも、でも、やれば出来る、でも金かかるしヤーメタ見たいな

書込番号：17106245

[terminator_5]

A1. スピーカーのコーンが電磁力によって振動して音が出るように、モーターも電磁力の変動が回転方向の振動として音が出るのでしょう。
変動の原因としては、インバーターの波形によるものと、モーターの造りによるものに分けられます。
例えばレコードプレーヤーのターンテーブルのように極端に静音性が求められる場合、磁力の分布が正弦波になるように着磁した磁石を使っているようですね。
時代が新しくなるに連れてパワー素子のスイッチング速度が上がって来たのも静音化に貢献しているのでしょう。

A2. 出力調整の技術は工業用ロボットの分野で進化して来たのではないでしょうか。
ターミネーターの映画には安川電機製のロボットが出演していたそうです。

A3. バッテリーにあまり負担が掛からないようにエンジンを始動しているのではないでしょうか？純EVなら負担は避けられませんが…。

A4. 一般には配線の許容電流を上回らないように保護します。(十分な供給能力がある場合)

書込番号：17106260　スマートフォンサイトからの書き込み

[Mr.9230]

ん〜。難しいですね、神秘的ですね、そもそも人間自体、タンパク質と電気信号の塊ですからね。
ま、哲学的な話は別として。

モーターという電磁力から空気振動（音）に変換する部分がどこかという事を考えた事が中学生くらいの時にありました。
マス掻くだけの学生ではなかったので。

当時は山手線などは、発進から１０km/hくらいまでの僅か５秒間の間にＰＷＭインバーター音が７段間程度あり、音階が不思議な事に楽器の音色みたいでした。ド・レ・ミ・ファ・ソ・ラ・シという感じで、いつも最後のドの音が足りなく不満が残る音でした。

Ｑ１.今でも思うのですが、明らかに設計者が意図的に作曲している気がします。
なので、音はなぜ出るのかという部分は結構明快なのではないでしょうか？
というと、気分を害されるでしょうから、独り言とさせて頂きます。

Ｑ２.あと、日本くらい電圧変動が少ない国は無いと思います。なので、家電製品も外国仕様並に電圧変動の許容範囲を広く取っておけばブレーカーの作動も遅らせられるような気もします。

あと、ブレーカーも過電流が検知できたら遮断するのではなく、ピークカットみたいに抑えればいいだけではないのでしょうか？例えば照明が暗くなるとか、家電製品でも動力ものはＰＡＭが内蔵されているので、供給電力が変動しても出力側で抑えてあげればいいだけですし、このブレーカーも原始的だから確実なのはいいけれど、ＨＤＤ内蔵関係の物には致命傷なんですよね。

Ｑ３.冬場ＥＶ充電していて、風呂場で髪の毛洗っている時とかに３回ほど外壁側（１次）ブレーカーが下がり、家中のＵＰＳから警告音がなり、自分の家だけ緊急事態になって慌ただしくなっているのが嫌になりました。
なので、今の懲罰的なブレーカーに替わる物はないのでしょうか？

なぜか論点が掴みやすいように番号を振っておきました。

書込番号：17109006

[panda_kaeru]

・電動機音は磁歪に由来するとお考え下さい。
任意波形の電源で簡単に再現可能です。

・NFB一般に関していうと、回路保護目的であると同時に、断路器と遮断器の役割を併せ持ちます。
ピークカットのみでは後者二つの機能がありませんので、別途設ける必要があり、無駄になります。
またピークカット制御が正しく動作する保証（監視回路が必要）を得られなければ、焼損までには
間に合いません。
ヒューズよりもNFBのほうが遙かに優れるのは、その制御特性にあります。
（制御特性を実現する手法は企業秘ですが、カタログから特性のみであれば読めます。）

もちろん場所によってはヒューズの方が適してますので、ヒューズがなくなることもありません。

書込番号：17109116

[terminator_5]

Mr.9230さま

モーターの音に関する私の解釈に誤りがあったようですね。
http://www37.tok2.com/home/harukazehajime/hmtl/do-train/books/whatvvvf/vvvf5.html

ピークカットの手法は様々ですが、頻繁にブレーカーが落ちる場合の一般的な対策としては、契約アンペア数を上げる事をお勧めします。

書込番号：17110078　スマートフォンサイトからの書き込み

[Mr.9230]

なるほどコイルの膨張による震動音だったのですね。

あと、ピークカットの件ですが、途上国仕様の家電製品みたいに電圧変動の許容範囲を広めに持たせたものにすれば、電力の安定供給自体、然程深刻に考える必要もなくなるような気もしますね。

契約アンペアを上げるより、店舗と自宅のアンペア比率を変えて、総アンペア数は同じにしようと考えております。

若しくはクランプで計ると1アンペア程度のオーバーなので、EV充電を15Aに変更しようか考えております。

普通充電は深夜に充電するだけなので時短はあまり必要としていません。

どちらにしても、安く変更できるやり方にしようと思います。

色々お調べ頂き有り難うございました。

書込番号：17111150　スマートフォンサイトからの書き込み

[terminator_5]

定格入力電圧範囲が広いユニバーサル電源仕様の機器(90〜240V等)の場合、電圧が不安定な環境での使用にはそれなりの効果が期待できますが、注意しなければならないのは電圧が低下するに従って消費電流が増えることがあります。
例えば消費電力100Wのパソコンを110Vの電圧で使用している時の消費電流は、
100[W] ÷ 110[V] = 0.909[A]
ですが、電圧が90Vまで低下すると、
100[W] ÷ 90[V] = 1.111[A]
に上昇してしまい、よりブレーカーが落ち易くなる方向になってしまいます。

白熱電球のように電圧と電流がほぼ比例する機器が主体であれば問題無いのですが、最近の電気製品は機器内で電圧を安定化しているため、このような傾向により連鎖的に電圧低下を招く危険を孕んでいると言えます。

嘗て電力会社は電圧を1パーセント高くすると電力消費が約2パーセント増え、売り上げを伸ばす常套手段としていたそうですが、最近は効果が期待出来なくなってしまったようですね。

書込番号：17111327　スマートフォンサイトからの書き込み

[panda_kaeru]

クランプメータ計測の場合はその応答性から定常電流しか測定できません。
定常でオーバーなら、突入・遮断時の電流変化でNFB作動の可能性があります。

書込番号：17112587

[Mr.9230]

折角なので賢者の方に別枠の話しでお聞きしますが、単相３線式の２つ穴コンセントの長い穴の方は中性線に接続されているじゃないですか、これと３つ穴（洗濯機やオフィス機器を接続するコンセントなど）のアース線とはどこが根本的に違うのですか？

書込番号：17112712

[terminator_5]

私の曖昧な知識によると、柱上変圧器などで絶縁不良を起こした場合でも片側を接地しておくことで一次側の6600Vの高圧が100Vの二次側に吸収されて高圧の感電を防げるため、便宜的に接地しているものと認識しています。
接地点は変圧器に近い位置に設けられているはずです。

一方、三穴コンセントのアースは機器側の漏電による感電を防止するため、コンセントに近い位置で接地するのが基本かと思います。

どちらも地面と同電位なので同じと言えば同じですが…。

書込番号：17113264　スマートフォンサイトからの書き込み

[Mr.9230]

なるほど、またまた話がとんでクルマは設置している部分がゴムですが、マイナスアースになっているのでしょうか？

JAFユーザーテストでは直雷したときはタイヤ側面を通って地面に流れるらしいですが、電圧の低い漏電程度でも地面に流れるのでしょうか？

書込番号：17113765　スマートフォンサイトからの書き込み

[terminator_5]

マイナスアースについては全くの憶測でしかありませんが、カーラジオが標準装備された頃のラジオは真空管が使用されていたので、真空管の電源に合わせてマイナスをアースとした方が都合が良かったのではないでしようか？
しかし、トランジスタラジオが普及し始めた頃、当時はゲルマニウムトランジスタで電源はマイナスになるため、プラスアースのクルマも存在していたと記憶しています。
その後シリコントランジスタが一般的になったこともあり、次第にマイナスアースに統一されて行ったのではないでしようか？

空気中の放電は1cmあたり1万ボルト程度で放電が始まりますが、タイヤのゴムのような絶縁物(誘電体)の面に沿って放電する場合はもっと低い電圧でも放電が始まります。(沿面放電)

ただし数百ボルトの漏電電圧を放電するにはホイールと地面の距離を0.1mm以下にする必要がありそうですね。

書込番号：17113923　スマートフォンサイトからの書き込み

[panda_kaeru]

接地には系統接地と機器接地の二種類があります。

系統接地は変圧器の二次側の接地など、電路全体を大地と接続するもので、漏電した電流を変圧器に還流させるために重要な接地です。
低圧の電路と高圧の電路を接触させたとき、低圧側の電圧を上昇させないようにするための接地です。
B種接地線が無いと、変圧器の故障で低圧と高圧が接触（混触と言います）した場合、低圧の200Vや100Vの電路に高圧の6600Vが流れて焼損・故障などの事故が発生します。


対して機器接地は、電気機器本体、架台、外箱など個別の機器類に施す接地で、ここから大地を経由して変圧器に漏電電流が戻ることになります。
機器設置におけるC種・D種接地工事は、低圧の漏電遮断器を確動作させるためで、漏電遮断器は入る電流と戻る電流の違いを検出して動作するように作られています。

例えば、洗濯機の内部機器が損傷し洗濯機表面が漏電状態になった場合、接地線が洗濯機に取付けられていれぱ、漏電した電流は接地線を伝わって地面に流れます。
すると、漏電遮断器は入電流＞戻り電流を検知してブレーカーを落とします。

もし接地線が取付られていなければ、人が洗濯機に接触した時点で漏電電流は人体を経由して
地面に流れます。この場合でも漏電遮断器があれば遮断してくれますが、その前に感電による衝撃を受けることになります。

おおざっぱにはこんな感じです。
共用できる条件を満足すれば接地線を共用できます。肝は接地抵抗です。

書込番号：17121851

[Mr.9230]

なるほどパンダケル様、有り難うございます。

書込番号：17122396