【再投稿】吊り合いの取れた時の動力

2019/02/27 09:22

またまたお世話になります。
先日表記内容で投稿させていただき、あるところまでは理解できてベストアンサーも選ばさせていただきました。
しかしその後、教えていただいた考え方で進めていきましたが、やはり最後の段階で計算ができなくなり、再投稿させていただきます。
要は、質量のある物を持ち上げる際、動いていれば動力(電力、仕事率)は算出可能なのですが、持ち上げているアクチュエータ(焼けない物)が徐々に動力を落として行き停止した場合、物理学的には仕事をしていないので動力としては「０」になるのですが、機械的なブレーキなどは使わない時、アクチュエータに動力を与えていないと質量のある物は落下します。
そのちょうど吊り合いの取れた時(停止している時)に、アクチュエータに与えている動力は何Ｗ(ワット)なのか、計算の方法を教えていただきたく思います。
動く距離も時間も「０」になるので、一般の公式では破綻します。
ヒントは以前いただいておりますが、挫折してしまいました。
何卒宜しくお願い致します。

apollo13_1960

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その他の回答（15件中 6～10件目)

nowane4649

2019/03/01 08:23

回答No.9

自分で考えることをしなければ、いつまでたっても答えにはたどり着けず、ありもしない公式探しに時間を浪費するだけですね。

あなたが知りたい問題というのは、拘束された鉄塊に電磁石で所定の力を掛けたいというのと等価です。
しかし、あなたはこの計算に必要な、コイルの大きさ、ヨーク材質、コイルー鉄塊間距離、制御方式に相当する情報(要するにモーター型番)を出そうとしない、故に誰も正答は教えることは出来ません。先の質問のように誤答をつかまされて無為に時間が流れるだけです。

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lumiheart

2019/02/27 22:14

回答No.8

ロボットやサーボモータをご存じない方は
静止状態の動力はゼロの観点から抜け出せれない

分かりやすい事例としては
ルームランナーでしょうかねぇ

ルームランナー上で走っても見た目の速度はゼロなので
消費エネルギは果たしてゼロなのか？

ルームランナー上で人が走ってもそれを電力に換算できる人は少ないんで
電力に換算しやすい電動車を走らせてみる

電動車質量＝１００ｋｇ
電動車速度＝１０ｍ/sec
コンベア速度＝－１０ｍ／sec　
走行抵抗＝１０ｋｇ

このコンベアが３０度だったら？もっと傾いて９０度になったら？
http://www2.nissei-gtr.co.jp/sentei/keisan_conv.php

但し、本件のモータがサーボモータではないなら上記の考え方はあてはまらない
何故ならサーボモータ以外ではそのような使用は不可能だから

＞実は人の重さ程度の物を持ち上げるリフトを作るのですが、
普通にインバータ駆動する場合は停止状態ではメカブレーキで停止させます
モータ駆動をバランスさせてで停止させるのは不可能です
メカブレーキを解除して駆動させて上昇させるときは
http://www2.nissei-gtr.co.jp/sentei/keisan_lifter.php
普通に計算するだけ

それと、初心者に多い勘違いは
最小のモータを選定しなければならないと思い込んでる事
そうではなくて
予算が許す限りの最大のモータを選定するべきなんです
大きなモータ＝安全率
モータが大きすぎて困るのは予算だけ
概ね計算値の２倍～３倍程度の安全率を見込む

前回の質問では負荷質量１０ｋｇだったけど
安全率を見込んで２０ｋｇ～３０ｋｇ程度にするって事

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ohkawa3

2019/02/27 19:20

回答No.7

回答(1)再再出
＞空中で静止している状態の動力を加算しないと正確な全体の動力と言うのは出ないのでは？
ご質問の主旨は理解しています。

初心者に説明する場合、身近な「例」を使うことがありますが、例の選定やその説明を誤ると、誤解を生むこともあります。
人間腕の力で、荷物を一定の位置に持ち続けるためには、それなりのパワーが必要であることは経験から知っています。だから、空中で静止している状態を維持するには、一定の理論的なパワーが必要だと考えるのは誤りです。
静止させたい位置に棚を設けておいて、棚に荷物を置いておけば、腕は力を出し続ける必要はありません。一定に位置させておくために必要なパワーの理論値は、ゼロなのです。
ゼロでない値が欲しいのであれば、現実に使う駆動系の特性に基づいて考える必要があることを、ご理解頂けると幸いです。

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hahaha8635

2019/02/27 17:03

回答No.6

平行線なのはモーターの仕組みを知らないからです

N　S＝＝＝＝N　S
止まっているときの　モータの中身は　上記のように釣り合って引き合ってます
この時の引き合ってる力はコイルに流れる電流の強さによって　決まります

ただし普通のモーターこのような状況を設定して作られてないので
そのまま電源電流がかかり　コイルはジュール熱によって焼けます
モーターは回り続けないといけないのです

サーボやステップの場合このような状態で流れる電流をドライバ側で規制して
焼けません

流しても焼けない電流値がメーカ側で出されてます
許容電流
この時の静止トルクもメーカ側で出されています
保持トルク　静止トルク

>>持ち上げているアクチュエータ(焼けない物)が徐々に動力を落として行き停止した場合
普通のモーターがこうなっることは仕組み上なりません　極数が少なすぎるため

ステップやサーボで言う脱調状態になります
https://www.youtube.com/watch?v=LW_jxKldiLk&t=380s
7:00
回転子の周波数と誘導電流の周波数０にしたときたまたまステーターとローターが直列にあっていればいいが
普通のモーターは最大でもステーター４　ローター４極の位置がたまたまあってれば　止まるが　まずありえないので　脱調しモーターは発電機化する
脱調しても戻す機能はない

サーボ　ステップの場合極数が多いのとドライバー側で制御されてるので止まる

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yamada82

2019/02/27 15:32

回答No.5

なるほどです。
動力（仕事率）であれば、既回答ですがやはりゼロになるかと。
時間をどれだけかけようとも、距離が変わらないと仕事したとこにはならないので。
仕事L=FSでS=0なので、L=0, 動力(仕事率)P=L/t=0
距離S=0（Pがプラスにもマイナスにもならない条件）にするためのFは条件によって異なりますが。
物が売れなければどんなに頑張っても仕事したことにならないともいえるわけで。

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