永久コマには色んな仕組みのものがあります
私は以前、以下のような永久コマを作成しました。
①
②
③
④
今回はホールセンサーモジュールではなく、
ホールセンサー単体とトランジスタで作成してみました。
回路は先日作成した「ホールセンサーモーター」と全く同じです。
(コイルは鉄心なしの空芯です。)
N極とS極が1つずつ下を向くように貼っています。
コマがなぜ回り続けるのか?考察してみましたが
まだよくわからない点も多々あります。
もしお気付きのことがあれば、是非教えて下さい。
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コイルの影響も考えてみました。
ホールセンサーの特徴として、
ホールセンサーの上側にN極が接近 ≒ ホールセンサーの下側にS極が接近
となります。
上図を考慮すると、コイルの影響を無視した時・考慮した時の
ホールセンサーがオン・オフになる位置の目安はこのようになると思います。
コイルの影響がない場合は(①+②)が周期の半分でDuty比が50%だが、
コイルの影響を考慮すると(③+④)<(①+②)となり、Duty比は50%より下がる。
この下の写真の左は前回のホールセンサーモーターで
ホールセンサーとコイルは離れていて、コイルの影響がなくDuty比は約50%
右が今回の永久コマで、コイルの影響を受けてDuty比が50%以下となっています。
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ちょっと横道にそれましたが、改めてコマが回転する理由について考えます。
出来ればコイルがオンになって、
少しタイミングが遅れてコイルに電流が流れた方が
うまく回転する説明が付きそうなのでこのようなことも考えてみました。
<3>
ホールセンサーの動作時間・復旧時間の影響もあるかと思いましたが、
Rise time 1.5 us、Fall time 1.5 usとなっていて、
影響は小さいかも知れません。
(リードスイッチは動作時間 0.5ms・復旧時間0.05ms程度あります)
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コイルによるのRL回路の過渡現象の影響はあるのでしょうか・・・
今回のRL回路の時定数 はコイル以外のRを無視して
t=L/R 〔s〕
0.00531H/20.3Ω=0.00026〔s〕= 0.26ms
定常状態の63%の電流値になるまでに約0.26ms
といった計算でいいのでしょうか・・・
コマが1周するのに約15msなので、約0.26msは無視できない時間でしょうか・・・?