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締切り済みの質問

乾電池のトルクの大きさ

乾電池で、モーターを回すとき、1.5V単3を4台並列でつないだ場合と、1.5V単1を4台並列でつないだ場合では、どちらが大きなトルクを得られるか教えてください。

また、単3の電池には、LR6
    単2の電池には、LR14(XJ)
    単1の電池には、LR20(T)
と書いてあります。

このLRというには、何でしょうか?
mAHの数字を暗示しているのでしょうか?

よろしくお願いします。

投稿日時 - 2014-06-17 14:15:34

QNo.8642019

困ってます

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回答(5)

ANo.5

出力=トルク×回転数=電流×電圧=W
電気機器の場合、電流・電圧に変化がなければ、回転数が少ないとトルクが大きくなります。
モーターの場合、構造は発電機とまったく同じため、回転すると発電します、ただし起電力は電源の電力と反対の向きになります(逆起電力)。
通常の電磁石は巻いたコイルの導線の抵抗で電流を制限しますが、モーターは玉起電力があるためその必要がありません。
モーターの巻き線は電磁石に比べたはるかに少ない。
したがって、スイッチを入れた瞬間は、流れ過ぎの電流が流れますが、次の瞬間には逆起電力が抵抗となり電流は減少します。
最初の式から、入れた瞬間、電流(最大)×電圧(1.5V)=W、回転数0のためすべてトルクになります。
定常回転で回転しているとき、負荷をかけると、回転が落ち、電流が増加し、トルクが増え、回転が上がり、結局回転数は元のまま。
このときに増加する電流を乾電池単3、4個並列で十分供給できるなら、他の乾電池でも、1.5Vの鉛バッテリーをつないでもまったく同じです。

投稿日時 - 2014-06-27 19:39:53

ANo.4

LR xx と言うのは電池の規格ですね。
通常の単三とか単一とかの呼び名はあくまで通称であり、正式な名称ではないのですよ。
日本ではJISによって定められた規格(国際規格とほぼ同じ)が司式名称として使用されています。

LRの表記はアルカリ乾電池であることを示します。電池の時間率容量(AH)とは直接の関係はありません。

参考までにWIKIのページへのリンクを載せておきます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B9%BE%E9%9B%BB%E6%B1%A0


それから、乾電池でまわすとの事なので模型用などのマグネット式のコンミテーターモーターだと思いますが、この種のモーターは最大トルクが発生するのがシャフトが回転しないようにロックされているときですが、この時点でモーターの定格最大電流を供給できる電池であれば、そのモーターの最大トルクが得られます。それ以上はいくら電池の容量を大きく(多数並列にしたり、大きな電池を使う)しても、トルクが大きくなることはありません。

あるモーターで最大のトルクを得ようとするのであれば、そのモーターの許容電圧一杯の電圧をかけた時点でモーターの定格電流一杯の電流を供給できる電源を使う必要があります。これは、使用するモーターによってさまざまなので、どの電池の組み合わせが最適であるかは、質問の内容からでは判りません。

また、先にも述べたとおり最大トルクを発生するのはモーターが回転していないときですが、このような状態で使用するとモーターを焼損させる可能性があります。

まぁ、まともに使うのであれば、モーターの定格回転数を大きく外れないような回転数を選び、その回転数における定格電流を十分に満足させる電池である必要があります。

なにぶん電池のことですので、使用に伴い取り出せる電流も小さくなる(内部インピーダンスが高くなる)ので、出来るだけ容量の大きな電池を使うに越したことはありません。

投稿日時 - 2014-06-17 16:53:54

お礼

たいへんよくわかりました。


ありがとうございました。

投稿日時 - 2014-06-17 18:01:45

ANo.3

どんな用途に使うのですか?
「4本並列」と書いてあるので、かなり大きなトルクが欲しいのではないかと思います。
その場合には、10分も使えば、はっきりと違いが出ると思います。(もちろん単1のほうが大きなトルクが出ます。)残念ながら数値データが見つかりませんでしたが。。。

ごく大雑把にいって、同じ種類の電池どうしなら、単2は単3の2倍の容量。単1は単2の2倍の容量です。
容量が小さい電池ほど、「電池が弱くなる」のが速いです。

投稿日時 - 2014-06-17 16:03:22

ANo.2

トルクはモーターに依存します。
 厳密には差が出ますが、要は出力(W)と考えると良いです。
 定格運転時のモーターは、電流値(電圧)が決まります。1.5Vのときは何アンペアとか・・電池がいくらたくさんつながれていようが、直流電源装置であろうが、一定ですから。
 ただ、電池が消耗してきて内部抵抗が増えると、
E --r(電池の内部抵抗)---R(モーターの抵抗)---- E
 オームの法則そのままに、モーター端子間の電圧が下がりますから、結果的に流れる電流が減り出力は下がります。

 電池がそのモーターの使用している機構において、モーターを回すだけの「例えば100mA必要なのに電池が100mA取り出せない」電流が取り出せないという問題がない限り、差はありません。

 まあ、電圧が同じならトルクは同じということ。

 LR22とかは、確かヒタチマクセルなどの電池記号です。

投稿日時 - 2014-06-17 14:56:57

補足

単3電池なら、2700mmAH,単1電池なら17000mmAH
と聞いていますが、1個だけでも同一のトルクが発生するのでしょうか?4台並列にするのはその時間を稼いでいるだけなのでしょうか?
1台のモーターに負荷をかけて回したとき低速でトルクのある運転をしたいのですが、1台でも4代でも同じなのでしょうか?

投稿日時 - 2014-06-17 18:11:11

ANo.1

R6とかは電池のサイズの規格です。(Lはアルカリを示す)
単三とかは日本でのみ通用する規格です。
http://www.baj.or.jp/knowledge/spec.html

トルクを決めるのはモーターであって電池では有りません。
そのモーターの最大出力を単三でも満足出来るならば単一にしても差は有りません。
実際には単三の方が多少電圧降下が大きいので単一の方が大きなトルクを得られるでしょう。

ただし、実際問題として電池の並列接続はあまりお薦め出来ません。

投稿日時 - 2014-06-17 14:26:16

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