The Plarail Powered by Handmade Three-phase Induction Motor

I made a squirrel cage three-phase induction motor from a coil of FA-130 DC motor and copper wire in the previous video. In this video, I succeeded in runnng this induction motor by only 2 AA batteries (approximately 3V) by the improvement of mini VVVF inverter. Then I tried attaching this motor on the Plarail, the Japanese famous toy train.
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0:00 Introduction and making new VVVF inverter
1:17 Test run by the coil of normal motor
1:35 The first run by 2 AA batteries
1:59 Using the "Torque-tuned Motor"
3:22 Plarail installation
5:09 Running
6:23 In the end

[@iwango_system]

作り方を公開しました。How to make ↓ iwango110.livedoor.blog/archives/24763956.html 【訂正】 6:36 ワイドビューふじかわ→ふじかわ （ワイドビューの愛称は2022年のダイヤ改正で廃止されています）

[@user-ei6yy5rl6v]

すげぇ。理論は理解しても、現実こういう動くもの出来ちゃうのはやはりすげぇ。

[@user-wf5vx8pq6k]

小さな三相誘導モーターとは面白い、そして素晴らしい

[@shioichi1213]

VVVFを自作するのってすごいです！😊👍✨

[@MORY0123]

マブチモーターの大きさでインダクションモーターができることに驚きました。しかもプラレール車両の大きさに搭載できることも凄いと思います。もう少し大きいコイルがあれば、それなりに大きいパワーが得られますが、それに伴い制御部や電源も大きくなるので、更に重たくなりますね。(^^;

[@aerosmitho9276]

サムネ見た時に「かご型じゃなくて巻線型の誘導機では？」と思ったんですが、まさかのアウターローターでしたか😂

[@FukuokaHiyoko]

カゴ型誘導電動機って本当にカゴの形をしているんですね！ 面白いなあと感心しました。

[@hornet-117]

かご自体めっちゃ雑そうなつくりなのにちゃんと動作するのすげえ

[@iwango_system]

雑そうw でもこんなので動くとは僕もやってみるまで知りませんでした

[@hornet-117]

@@iwango_system すみません笑なんか失礼な言い方になってしまったんですが、やってることがすごすぎて、カゴの完成度のギャップがあったのでつい言ってしまいました笑

[@_____zoe_____]

ちゃんと動かせるパワーを得るにはやっぱり外部電源と大電流に耐えられるコイルが必要なのかぁ

[@iwango_system]

というより小さいと磁束の無駄が大きいので多分三相誘導モーターを小型にすること自体実用上非現実的ですね。コイルもかごも巨大にした状態でなおコイルとかごを数ミリ程度に近づけてようやく高効率になるのでしょう。

[@user-md5vy8rr5v]

コイルとカゴを大きくすれば実用化出来るなら、大型の車両の試みもどうでしょうか？重心を下げたら、結構幅広の車両も安定すると思いますけど。実際の鉄道も、幅3mの車体に線路幅1mですし。

[@iwango_system]

@@user-md5vy8rr5v 1万円以上はしますが既に大型の誘導電動機は高効率なものが市販されているのと、今回は小型、手のひらサイズという事に焦点を当てているので当チャンネルではやらないと思いますが、5インチゲージや人1人乗れる位の台車に誘導電動機と自作VVVFを搭載されている方は何人か見たことがあります。VVVF製作所様のチャンネルなどがおすすめです youtube.com/@vvvflab

[@user-md5vy8rr5v]

確かに幅広の車両と言っても、「プラレールの線路幅×3」が限界ですし、趣旨が「手のひらに乗るサイズ」→「プラレールに積めるサイズ」に変わってしまいましたしね。

[@user-md5vy8rr5v]

大型化は無理でも、カゴとコイルをもう少し近づけることは難しいですか？

[@purazikan]

三相誘導電動機は中型から大型なものというイメージがありましたが前の動画で小型化ができ、この動画で実際に動力化することが出来てとても興味深いです。回転子にブレードをつけて固定子を冷却できるようにしたら発熱は抑えられると思います。今後の進展が嬉しみです😊

[@iwango_system]

恐らくですが、この小さなかごに羽根を付けてもほとんど風が起きないので、放熱するには大きなヒートシンクを付けるか丸ごと水冷になると思います。元々誘導電動機はある程度大きくかつ「磁束漏れを防ぐ正しい設計に則らないと」効率が悪いという事実は恐らく避けようがなく、小型である限り模型モーターには勝てそうにないのでこれ以上は難しいと思っていますが、誘導モーターを小型に作れただけでも満足ですし、教育用・ホビー向けで楽しむだけでも大きな価値があると思います

[@kakaatjtjm]

改良を重ねればミニ四駆にもとうさいできそう

[@hugemeatpie9073]

素晴らしい！　三相誘導モーターで動くプラレール。これこそ個人製作の動画の一つのあるべき姿だと思います。さらに高みを目指してください。

[@MelotanLIVE]

最新型カタツムリ電車って感じがしてとっても愛おしいですね🥰

[@user-rr4ks4yv7z]

ｷﾀ━━━━(ﾟ∀ﾟ)━━━━!!　この方の更新を待っていた！！！

[@user-ej8uz9iz4e]

凄すぎてなんとも言えない。

[@narukunsandesu]

ついに積んだんですね スゲー

[@takpon9261]

野生の重電メーカー

[@user-nv1wo4ir6r]

親の顔より見たFA130のコアを鉄っちゃんのヌキどころ(偏見)に改造とは凄い

[@NagamonCh]

ニコ動で時々見かける才能の無駄使い動画

[@catbaron4374]

スリップは最後のギアのところかな。伝達効率が上がればもっと滑らかに動いてくれそうな。

[@iwango_system]

輪ゴムで若干スリップしているかもしれません。元より（フルにギヤ伝達であっても）出力が期待できないのでやっつけで作ったのですが、プーリーは抵抗が大きく滑りやすいのでちゃんと作る場合には不向きですね。

[@dwnnq098]

逆起電力からFETを保護するダイオードが回路上に無いようですが、わかりやすさ優先で書かれていないだけなのでしょうか、ちょっと気になりました。

[@iwango_system]

確かに、回路図エディタで描いたときそこまで考えてなかったですね。MOSFET自体にボディーダイオードと呼ばれるダイオードが入っているため問題ありません。

[@Professor_Mori_DIY]

ゆっくり動くのがかわいいです。

[@user-BaconPotat0]

この人がルール無用JCJCに参加したらすごいことになりそう

[@iwango_system]

ミニ四駆に蒸気機関を積んだあの方には絶対敵わないでしょうね…w

[@user-BaconPotat0]

@@iwango_system ミニ四駆をこれでもかと軽量化したあの方も凄いですよね

[@youtubep2711]

​@@user-BaconPotat0(１Ｙ)同一人物🎉❤

[@hortensienengel6695]

次回予告みたいなコメントあったけど本当にやったのか…恐ろしい

[@Perfe-Riser_398]

まさかモーターを自作なさるとは…！？驚きです！！ あまりちゃんと理解していないのですが、要するに、 普通のモーター→電磁石の電流の向きを機械的に制御 今回のモーター→電磁石の電流の向きを電気的に制御 という認識でよろしいでしょうか…？ 外見だけでなく、中身から本物に近づけていくと言うのは、他の方にはないアプローチなので、いつみても惚れ惚れします…！！

[@iwango_system]

普通のモーター（プラレールのブラシ付DCモーター）のスイッチングを半導体に置き換えたものはブラシレスモーターといいます。冷却ファンやラジコンでは一般的なほか、一部の地下鉄などにPMSMとして使われますね。対して三相誘導モーターは、かごに磁石を一切使わず、本工作では鉄などの磁性体も使いません。詳細は前回動画を参照して頂ければと思いますが、かご側の誘導電流で回転を生み出しています。

[@Perfe-Riser_398]

ありがとうございます！！ 六ヶ月前あたりは、本当に忙しくて、全然動画を拝見できておらず… ただ、それをそのままにしてこのようなコメントをしてしまい、本当に申し訳ないです。 ご丁寧に説明して頂きありがとうございます！！ 前回動画を拝見してからもう一度見ると、更に面白かったです！！

[@iwango_system]

@@Perfe-Riser_398 いえいえとんでもない、楽しんで頂けて何よりです！少しの暇な時間で見られるような長さにできるよう心がけています。

[@newmarimo]

同期モーター用にプログラム書けば モーターの外側(磁石)被せても回るのかな

[@iwango_system]

現在は周波数を数kHzにしており、かなりの「すべり」を生むことでかごの誘導電流を無理やり上げていますが、数十Hzまで落とせば回転します。ただ実用上は磁石とコイルの回転磁界のずれ（脱調）をなくさなければいけないので、回転センサーを付けるかセンサレス制御と呼ばれるコイルの電圧から回転情報を読む難しい処理が必要です

[@mangakoji]

かごが可愛い。 フィードフォワードなんですね。

[@iwango_system]

特に回転数検知などの制御はしておらずツマミで指令した速度で磁界を回転させているだけですね（オープンループ？）

[@user-xr1us5cc2d]

プラレールに大掛かりな装置を（笑）

[@tukanana]

そこはやはり電流計接続をですねぇ…

[@hiyokokun]

扇風機にも三相誘導電動機入ってます

[@iwango_system]

コメントで以前教えて頂いたのですがくまとりモーターがありますね。単相100V駆動の誘導電動機だそうです

[@user-wf5vx8pq6k]

単相と単相の位相ズラシで回してますね

[@iwango_system]

@@user-wf5vx8pq6k 凄い頭良さそうな構造ですよね。ただ効率は悪いらしいので市販の扇風機は永久磁石式の単相交流モーターか、良いやつだとブラシレスDCモーターがメインではないかと思いますが。

[@iwango_system]

@@user-jb9xn3vj8s 業務用では確かに三相200V駆動の扇風機があることを確認しました。同期電動機なのか誘導電動機なのかは分かりませんが、くまとりモーターとは別物ですね。

[@co2gen]

こんどはコイルを輪状に加工しそう そして三相誘導電動機とまったく同じものができそう()

[@tsumakoizaka]

モバイルバッテリーはトリガーケーブル使うと良いかも

[@grand_touring]

今考えると京商はよく130型モーターをブラシレス化出来たな…

[@iwango_system]

一般にブラシレスという場合誘導ではなく磁石を回すタイプを言います。FA-130のブラシを無くして半導体にしたものと言ってもいいですね。京商のモーター、確かにありましたがラジコン用のパワー系でしたっけ。面白いですよね

[@Kyousanto]

今のプラレールは小さい子供から大人のおもちゃになったんだよ

[@iwango_system]

リアルクラス、ヒットするといいですね！

[@JNRC54-17suzuna]

はじめまして、凄いですね。 今後ともよろしくお願いします 良く秒数のを出してコメントするのでご迷惑かかると思われますが、お気になさらずに 0:23 うわあああああああふりかけご飯 0:27 Good 5:09 トラクターのような音がたまになりますね

[@hiroseyuki3]

ここから更にレールから給電できるようにすればバッテリー重量気にしなくておkですね レールに金属箔かなんかを貼るかワイヤレスにするか🤔

[@kakkun61]

うぽつ

[@shiokaratonnbo]

やってみたいけどめんどくさくてやりたくなかったことやってる人いてｳﾚｼｲ...ｳﾚｼｲ...

[@iwango_system]

やってみたいと思うだけでも凄いです！僕も元々は無理だろうと思っていました

[@e-hcr3221]

こんな魔改造する人いるんや！

[@user-vm2wp7fx7i]

ライブスチーム新作予定はありますか？

[@iwango_system]

いやー中々作るのに気合い要りますからねぇ… 考えてないですね

[@user-md5vy8rr5v]

あとは、非同期モードとパルス変調がついたら良いけど。

[@iwango_system]

一応ボリュームで周波数変調は可能です。また前回の動画ではパルス数も可変のインバータを使っていましたがパワーを発揮するには1パルスが最良と考えられたため今回はそれに特化しています。非同期モードも出来なくはないですが、モーター自体抵抗が多く速度調整に無理があるので今のところ載せても意味はないだろうという感じです。

[@user-md5vy8rr5v]

詳しい回答ありがとうございました。

[@ShunRailwayCh]

なんだろう。とんでも技術披露するのやめてもらって良いすか？

[@BOBKUN_20999]

草

[@NICO_0205]

なんだろう。めっちゃおもろいコメントやめてもらって良いですか？

[@tetsuyakawada3423]

🎉👍👍👍👍👍

[@user-dc6wu4hg6b]

見た目がすごいけどすごくおっそい

[@ys5053]

何か変ですね？ なんで芯のコイルが回らないのですか？ なんか変ですね？効率はわかりませんが・・・

[@user-wd6fe4pi7p]

中学生でも作りやすいようにして動画をアップしてくれませんか

[@iwango_system]

コメント欄のブログに作り方をアップしました。中学生でも作りやすいかはわかりませんが興味があればぜひ挑戦してみてください