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フライホイールの代わりになるものは何か？
- 現在、モータ駆動の回転機器にフライホイールを付けることができない場合、フライホイールの代わりとなるものを探しています。
- 金属製の円盤（鉄の塊）は必要な慣性を満たすには大きすぎるため、実用性がありません。
- 停電時に回転が完全に停止するまでの時間を稼ぐための代替案をお知り合いございませんか？
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大きさによって価格が高くなってしまう可能性はありますが、材質をタングステン板（比重＝１９．３）にするだけで対応出来ないでしょうか。
- 参考URL：
- http://www.nittan.co.jp/
plusさんに反論 >繰り返し使用するなら充電回路等が必要ですのでまずいでしょ >放電後の急速充電（状況によるが）回路や待機時の >フロート充電（でなくてもいいが）回路など ここがミソなのですは実は 何と充電回路が不要と言う実に単純な発想なのです 電源投入時はDC主回路電圧はバッテリに関係なく２８０V有ります つまりバッテリは280Vに充電される事となります これはUPSの常時インバータ出力型と同じ考え方です この場合バッテリを100%充電する必要は無いと考えます 詭弁的パラドックス的に言えばこれでフロート充電されてる訳です つまりバッテリ電圧とDC主回路電圧はイコールなのです 停電してから機械が安全に停止できるまでバッテリが持てば良いとの考え方です もっと言えばDC主回路には最初から巨大なコンデンサがついてます 「この巨大なコンデンサをもっと巨大にしたらどうなる」と言う発想です
lumiheartさんの回答に補足 アイデアは良いですが、バッテリを直接繋ぐのは、１回ポッキリなら良いですが 繰り返し使用するなら充電回路等が必要ですのでまずいでしょ 放電後の急速充電（状況によるが）回路や待機時のフロート充電（でなくてもいいが）回路など それに、ＡＣ側に充電できるだけの容量があるのかチェックも必要です。 電圧だけでは充電できませんので電流を流さなければならないからです。 もちろん電圧もバッテリー＋α以上の電圧が必要ですが 後は、停電検出や保護、電源切換等の有無と精度等々考えてたらＵＰＳを作る事になってしまいます。 まっ、それはそれでいいのかも知れませんが 念のためご注意を
plusさんの回答に補足 インバータの内部主回路はDC駆動です 端子DC+，DC-とかあるやつです ここの電圧は約DC280V ここにバッテリを直接接続すればこれで UPSが出来てしまう バッテリ開放電圧は13.8V したがって280/13.8=20 20個バッテリを直列接続すれば理論的には可能かな 多分やったとしてもインバータが瞬停検知して アラームになるでしょうけど 瞬停を無視するようにしたら可能かなと 昔この機構を考えて一度試してみたかったのですが 実行する機会が無くて．．． その気があればやってみて結果を教えて下さい
小型のフライホイールを増速して回すことが出来れば小型で高出力（高エネルギーを蓄積）な物が作れます。 動バランスや、軸受け、増速装置の高精度化を要求されますが、小型化は可能です。 ご参考まで。
さきほどの回答に誤りがあったので訂正します。 「・・慣性力は，軸継手の外径の２乗及び幅に比例しますので，外径を大きくする方が効果的です。」は誤りで， 「・・慣性力は，軸継手の外径の４乗及び幅に比例しますので，外径を大きくする方が効果的です。」に訂正します。 申し訳ありませんでした。
フライホイールに替わるものとしては、無停電電源じゃダメでしょうか。使用電力量にもよると思いますが、時間稼ぎの手段にはなると思います。
モータの容量が分かりませんので、可能性があるか不安ですが ＵＰＳで停電から停止までの時間を稼ぐという方法はどうでしょうか？ フライホイールを検討するぐらいですからちょっと容量的に無理があるかなぁ
モータ駆動の回転機器ということなので，両者を直結する軸継手を必要とすると解釈しますが，いかがでしょうか。 軸継手を使用するのであれば，軸継手そのものの外径を大きくして慣性力を付加できます。流体機械では一般的な方法です。 この方法では，慣性力は，軸継手の外径の２乗及び幅に比例しますので，外径を大きくする方が効果的です。 モータ軸端の許容荷重及び許容慣性力をモータメーカに確認し，また，回転機器についても同様の確認をして，軸継手を許容以内の大きさに設計する必要があります。
お礼
回答ありがとうございます。 現在検討中の機器は、大きさがかなり制約されていますが、軸継手周辺に必要なスペースを確保できるか検討してみます。
水力発電所などで実際に行っている方法です。 余剰電力を使って、下流の水をダム内にポンプアップする方法です。 今回ご質問場合は、停電時に貯水しておいた水でタービンを回す様なことで回転を維持する事が出来ます。 水を位置エネルギーとして蓄えておき、非常時に使用出来ませんか？（給配水設備が必要ですが・・・） ちなみに、どれくらいの大きさの物をどれくらいの力でを何分ぐらい回せれば良いのでしょうか？ 大きさによっては別の方法も有ります。 以上ご参考まで。
お礼
さっそくの回答ありがとうございます。 フライホイールの代わりにタービンを設置することはできるのですが、貯水設備・給排水設備を設けることはできません。 ちなみにフライホイールの必要GD2は3.5kgfm2ぐらいです。
お礼
回答ありがとうございます。 現在検討中のモータは１１ｋＷです。 対応できるＵＰＳがあれば、ＵＰＳ＋インバータで減速というのもできそうですね。 ＵＰＳもしくはそれに代わるものがあるか探してみます。