モータについて

質問

モータ（新幹線や自動車に使用されている）がほかの原動機（エンジン）に比べ優れている点は何ですか？
できるだけ具体的にお願いします！

回答No.6

maaiika · ベストアンサー

効率が良い。
1次エネルギーの自由度が高い。
回生が使える。

応答性が高い。
トルク特性が良い。
制御の自由度が高い。

構造がシンプル。
メインテナンスが容易。
寿命が長い。

音が少ない。
排出ガスがない。

エネルギーコストが安い。

お礼

遅くなりまして申し訳ありません。
ありがとうございます

回答No.5

burahuman

両者の特性は前の方々が説明して頂いた通りですが例えば自動車に採用した場合の違いを考えると
モーターなら
エンジンオイル、冷却水、オルタネーター、ウオーターポンプ、ラジエーター、冷却ファン、クラッチ、トランスミッション、プロペラシャフト、デファレンシャルギア、デフロック機構、排気管、排気ガス浄化装置、そしてこれらを見張る各種センサーと制御装置なども不要になります。

代わりに大型バッテリーや燃料電池、インバータなどが必要になりますがいずれにしても部品の数は大幅に少なくて済むと同時に配置の自由度も大幅に上がりいろんな機能を持った車が比較的簡単に出来ます。
例えば車輪とモーターを一体化する事も簡単でこれは究極の効率化と言えるでしょう。
充電法も一般の電力、風力発電、太陽光発電などと汎用性に富みますので例えば一般家庭で庭先に簡易充電スタンドを設け通りすがりのドライバーがお金を入れて充電するというインフラも考えられます。

また効率の面でも内燃機関の実際の効率は30%前後で各種損失を考えると20%以下かも知れません。インホイールモーターのそれは85%にもなります。
更に制御が簡単で一瞬で逆回転も出来ますし燃料という危険物も必要ありません。

お礼

遅くなりまして申し訳ありません。
ありがとうございます

回答No.4

porepore47

No3さんの回答は少々誤解を招くと思いますので補足します。

>ある鉄道の例
起動したときは３００アンペア流れますが通常の運転速度になると２０アンペアでした
電圧は１２００ボルトです
高速で走れば安上がりなのです
内燃機関の燃料消費は回転数に比例するので高速になるほど消費量が増えるのです

起動したとき、つまり加速時は加速エネルギーが余計に必要なので、電流は多くなります。定速走行に移れば、走行抵抗に応じたエネルギーですみますから、電力は少なくなり、電流も下がります。走行抵抗は、一般に高速になるほど増大しますから、同じ定速でも高速の方が時間当たりの消費電力は増加します。走行距離あたりの消費電力なら、どこかに最適速度が存在するでしょう。
これは、車両の走行特性そのものなので、電動機でもエンジンでも理論的な必要エネルギーに違いはありません。後は効率による差だけです。
したがって、電車が高速で走行するほど安上がりということはありません。（高速で電流が少なくなるのは、直巻き電動機の特性で、消費電力自体が少なくなるわけではありません）

お礼

遅くなりまして申し訳ありません。
ありがとうございます。

回答No.3

debukuro

電動機は理論上は無限大の回転数で消費電力がゼロになります
実際には回路抵抗がゼロではないのでそうはなりません
電車の電流計を見ていればよく分かりますが
ある鉄道の例
起動したときは３００アンペア流れますが通常の運転速度になると２０アンペアでした
電圧は１２００ボルトです
高速で走れば安上がりなのです
内燃機関の燃料消費は回転数に比例するので高速になるほど消費量が増えるのです

お礼

遅くなりまして申し訳ありません。
ありがとうございます。

回答No.2

genso-cake

トルクの問題。
内燃機関(ガソリンエンジンとかディーゼルとか)は、回転数に比例してトルクがあがります。
つまり回転数が0の時は、力が全く出ません。それどころか、エンストします。
ですから、発進時には徐々に車輪に力を伝えたり(クラッチ)、
トルクコンバータ(2つの扇風機の片側を回したとき、もう片方も回り出す原理)をつかって、
ある程度の回転数を維持しながら、車輪に力を伝達しないといけません。

一方、電気モータの場合、初期の状態から最大トルクが出せます。

日本のディーゼル機関車、このトルクコンバータとの闘いだったみたいですよ。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%BD%E9%89%84DD54%E5%BD%A2%E3%83%87%E3%82%A3%E3%83%BC%E3%82%BC%E3%83%AB%E6%A9%9F%E9%96%A2%E8%BB%8A

回生のこと。
電気モーターの場合、摩擦でブレーキを掛ける代わりに、
惰性のエネルギー発電機として利用して、ブレーキを掛けることが出来ます。
で、これを送電線(電車)に返したり、バッテリーに充電(電気自動車)したりできます。
このようなブレーキを回生ブレーキと呼びます。
原理的には原動機でも可能ですが、返電先がないので意味がありません。

設計が楽。
原動機の場合、爆発のエネルギーを使う以上熱が発生します。
この熱がやっかいで、金属が膨張して寸法が変わったり、
熱に耐えうるために金属の種類が限定されます。

逆に、原動機の利点は、
送電しなくてよい → 変電所もいらない。
バッテリーの残量を気にしなくてよいってところです。
バッテリーの充電は時間がかかりますが、燃料の給油はすぐに出来ます。

お礼

遅くなりまして申し訳ありません。
具体的な説明ありがとうございます。

回答No.1

noname#180098

小型・軽量化できる
安価に作成できる

お礼

早速の回答ありがとうございます！なるほど、小型・計量化さらに安価に作成できるんですね！！！できれば、その理由も教えていただけると嬉しいです。