電磁クラッチ

Question

http://www.mekatoro.net/digianaecatalog/ogura-kansiki/Book/ogura-kansiki-P0084.html

上記サイトにて、
『アーマチュア吸引時、瞬間的に電流値が下がりますが、これは磁気回路の
空隙変化によりインダクタンスが急増するためです。』
という記述があります。

アーマチュアが吸引されプーリーと接触、滑りながらやがて同期するものと
思いますが、アーマチュアが吸引されプーリーと接触した時の電流値は
実際どこになるのでしょうか？

下がり始め？

下がったところ？（実トルク立ち上がり時間の開始点？）

空隙ゼロ近傍で磁束が急激に変化、結果インダクタンスが急増すると
思われるので、そう考えると後者かと思うのですが。

それとも前者でしょうか？
磁束の変化と電流の変化にはタイムラグがあるとか？

回答頂いた方々、ありがとうございました。

私も後者だと考えたのですが、
前者であるようなんです。

サイトにあるトルクのグラフを
見ても、電流落ち込み部では既に
若干のトルクが生じており、
前者であることを示唆している
と考えます。

しかしながら、その理屈が理解できません。

再度アドバイスをお願いします。

回答（1）、（3）さんは、下がり始め
（アーマチュア吸引時間におけるピーク）

回答（4）さんは、それより後のアーマチュア吸引時間後の立ち上がり
がアマチュアとロータの接触するところ（エアギャップゼロ）を指している
と解釈したのですが。

そもそも私はインダクタンスというものがよく理解できていない
ような気がします。
　インダクタンスが急増するというのは、
L=μSN^2/L･･･?
　μ はコイルの芯の透磁率
　Nはコイルの巻数
　Lはコイルの長さ
　Sはコイルの断面の面積
アーマチュアが動き始めるとエアギャップが小さくなっていき、
?式のμが大きくなるのでLが増えるというような理解をしている
のですが。
　エアギャップがゼロ（アーマチュアがローター摩擦面と接触）に
なった後インダクタンスは変わらない。

エアギャップの変化が無ければ（アーマチュアが動かない）
電流は、単純にI＝E/R（1-e^(-Rt/L))･･･?で表されるカーブになる。
E、R、L：const
　
　エアギャップの変化に伴いμが大きくなり、Lが大きくなる。
?のあるところでLが急増することで電流の落ち込みができる。

そんなふうに考えています。

上記のように考えた結果、エアギャップゼロになる時μが急に
大きくなる（インダクタンスが急増）、?式でインダクタンスを
急増させるとその部分に落ち込みが出来ます。つまり落ち込んだ
ところがエアギャップゼロになったところかなぁと思ったのですが。

全く見当違いな理解でしょうか･･･

身近な有識者の方に聞いたのは、接触するのは下がり始め
（回答１さん、３さんと同じ）

電流が下がった点をアーマチュア吸引時間としているのは
落ち込みがシャープで計測しやすい.etc、そういった理由が
あるようなことを聞きました。
（詳しく聞こうとするといつも教えてくれないんですよね･･･）

接触するのが下がり始めというのがどうも理解できなくて｡｡｡

前述の通り、アーマチュアが吸引、エアギャップゼロになったら
インダクタンスは変わらないと思うのですが、変わりますか？

エアギャップゼロ以降インダクタンスが変わらないのなら
接触した以降に電流が下がることは無いと思うのですが。

理解の仕方に大きな間違いがあるのではないかと思いますので
その点を指摘頂ければと思います。

Answer

>アーマチュアが吸引されプーリーと接触した時の電流値は実際どこになるのでしょうか？

アーマチュア吸引時間の終わりの電流の立ち上がり始めるところです。

電流値はトルク伝達とは関係ありません。
電磁クラッチの正体は、ギャップの変化する磁気回路です。
磁気回路に蓄えられているエネルギーは　E=1/2LI^2　であらわされるので
アーマチュアが動いて、Lが変化する時にはエネルギー保存則でIが減少するのです。
(実際にはアーマチュアの運動エネルギー　E=1/2mv^2　にも割り振られる）

この後の分の電流増加はクラッチ板締め付けのための余裕分です。
(摩擦係数が無限大に近くできるなら必要ない電流分）

ですから、トルク伝達は関係ないって書いたつもりですが…

>電流が下がり始めるところがアーマチュアが接触したところであると考えられる

電流が下がり始める点というのはどこでしょう？
有効なトルク伝達が始まるのは「アーマチュア吸引時間」後のはずですが。

回答（1）追記
>クラッチの摩擦板が極限まで磨り減ったなら
>アーマチュアが接触してもトルク発生はゼロのままだったりして

ドラグトルクを除けばそうなりますね。

Answer

うぃ
動作（メカ的な）知ってるので
グラフ左から0123と連番で

1で電流を流すとクラッチ盤はコイルに引かれます
トルクのグラフの2の前で緩やかなカーブは
磁力で引っ張られているときです

２で電圧が下がった時
クラッチ盤は接触し
トルクが加速度的に増えていきます（クラッチ盤は滑ってる）

クラッチ盤にはばねみたいな機構がついてるので
一定になるのはそこのばね機構が働いているため
そこが一定に働いているため

その後ばねが物理的に限界になった時がトルクＭＡＸ時（３）
そこでクラッチが完全につながり
ばね機構の吸収されたものが解放され
クラッチは安定する

http://www.ekouhou.net/%E3%83%9E%E3%82%B0%E3%83%8D%E3%83%83%E3%83%88%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%83%83%E3%83%81/disp-A,2008-75681.html

断面図
電気をコイルに流すと
ローターは磁化されます
その力でアマーチャ（クラッチ盤）は引き寄せられるのですが
ローターは回転しているためアマーチャも回転しながら引き寄せられます

アマーチャと触れた瞬間が電圧降下時です

その時磁気をローター　と　動き出したアマーチャのタイムラグヌより発電がおこなわれ抵抗値が一瞬下がるんだと思います
くっついてしまえば
磁界的には安定し
電圧も安定するんだと思う

一瞬て書いたので混乱が起きてるんだろうか

なにはともあれ
少し電圧効果があるPEEK時に接触してるはずです

Answer

４つのグラフのうち
２番目はクラッチコイルの励磁電圧ではなくコイルに流れる電流値と
思います。（縦軸の項目のミス）

答えは、下がったところ？（実トルク立ち上がり時間の開始点？）
でしょう。

Answer

>アーマチュアが吸引されプーリーと接触した時の電流値は実際どこになるのでしょうか？
推測ですが
オグラクラッチの資料なのでほぼ確率的にＤＣブレーキ

ＤＣソレノイドはアーマチュアとコイルの距離はＡＣソレノイドほど影響されない
多少は影響されるが（あくまで多少の範囲）

最大の問題はこのグラフには電流値は記載されていない
４つのグラフのうち
１番目はクラッチ電源装置の出力電圧
２番目はクラッチコイルの端子電圧　　＜電流値ではない
３番目は発生トルク
４番目は回転数

モータと違ってクラッチは回転数にもトルクにも電流値は影響されない

何故かオグラクラッチのサイトに提示されたグラフが見当たりません
http://www.oguraclutch.co.jp/product/general/index.html

しまった！
サイトのグラフの方の誤記かぁ
迂闊であった

>⇒クラッチの接触開始は下がり始めるところですか？
>　下がりきったところですか？
クラッチの摩擦板が接触した位置と
アーマチュア板が接触した位置とは
必ずしもイコールではないと思う

何故ならクラッチ板は磨り減るから

恐らく、新品のクラッチは
>見ても、電流落ち込み部では既に
>若干のトルクが生じており、
こうなるが
磨り減ったクラッチ板はそうならないかも知れない　＜憶測です

ただアーマチュア板が接触開始した位置なら
グラフの電流が下がり始める位置でしょう

回答（4）さんへのお礼文
>アーマチュアが接触しなければトルクはゼロのままだと思うのですが。

アーマチュア接触面＝クラッチ摩擦板の接触面　
と、思い込んでるのがそもそもの勘違いの元なのでしょう

極論すれば
クラッチの摩擦板が極限まで磨り減ったなら
アーマチュアが接触してもトルク発生はゼロのままだったりして

電磁クラッチの電流値についての疑問