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三相モーターコントロール 1 ~LEDで三相交流をイメージしてみる

三相交流といえば全世界において当たり前に使われている発電・送電方式の標準ですが
その昔、130年前に初めて発電・送電が始まったのは、実は直流でした。
エジソンが始めました。
直流で回るモーターなどに合う電圧、すなわち受電側も発電・送電側も同じ電圧でなければならないという
縛りがありますから、一方的に電圧を上げることもできず、必然的に低い電圧となります。
ところが需要家の方はどんどん電力を欲しがります。
その結果、大需要に応えるにはより太い電線を使って発電し送電することになりますが
需要が増えれば増えるほど電線を太くしなければならないことになります。
必然的にその限界は見えていました。

【電力=電圧×電流】
これは中学の理科の時間に習ったような覚えがあるようなないような・・・

ようは電圧が同じなら電力を増やすには電流を大きくするほかなく
大きな電流を流すにはより太い銅線が必要になるという理屈です。
 (※銅線にもわずかに抵抗があり、そこで発熱して電力が損失。大電流では無理できなくなる)
ということは、
同じ電力を送るには電圧を上げれば電線の太さを同じでも、より大きな電力を送れます。
直流でそれをやろとしても簡単にいきません。限界があります。
というのは、交流発電・送電なら送り手側は変圧器を使って需要に対応してどんどん高圧に上げられます。
(※いまでは100万ボルト送電)
受けての方は変圧器を使って欲しい電圧まで落とせばいいだけですが
直流送電では、そうはいきません。
 通常、送り手と受けては同じ電圧となるので
送り手の都合だけで電圧を上げられないからです。

ニコラテスラは発明した二相交流モータをさらに発展させて
より効率がいい三相交流に進化させたのは自然の流れだったといえます。
 その昔、直流送電と交流送電の一騎打ちがありました。
エジソンとテスラの対決でしたが、交流送電、すなわちテスラに軍配が上がり
その後は交流による発送配電がスタンダードとなった歴史です。
テスラが二相交流モーターを発明し、交流送電が直流送電より優れていることを実証し
三相交流送電が全世界で使われることとなりました。

 というような三相交流ですが、ほんとなら電力会社の三相交流をそのまま使いたいところです。
が、あいにく動力線とは無縁の環境ですので
仕方ないのでDC電源を使って疑似三相波を生成して、それでモーターを回してみようという実験です。
そこで、三相モーターが手に入る前に、LEDを光らせて三相波のイメージを光で見てみます。
6つのLEDが位相順に規則正しくジワジワ明るくなり、ジワジワ暗くなる動作を繰り返します。

3-phase motor controller on Arduino board.  クリックで原寸大
3phaseMotor_s.jpg


【スケッチ】
3-phase motor controller on Arduino board.
https://www.youtube.com/watch?v=yJEBdPKUVIo

Uploaded on Mar 13, 2010

According to (my memory of) "who killed the electric car" the GM EV-1 was powered by a three-phase wave generator that was then pushed through a massive three-channel amp.

It would be nice to one day convert the Merc to battery power, probably around the time the engine blows and battery prices come down.

So I thought I would start by doing a 3-phase controller on an Arduino board. I can't see why it would not work. I'll start small with a test-bench before shelling out on any serious hardware.
/*

3-phase controller.

This circuit fades 6 LED's in sequence,
in a 3-phase diamond wave - a sine wave
is a little difficult to accomplish in
the digital domain. But a few capacitors
will probably smooth things out.

I think it will still make a decent motor
controller though. Just need to build
some seriously high power amps now.

Each LED is wired thus:
pin out
LED
resistor
ground

- lay out your green LED's along the top
and the red ones along the bottom.
channels:
top row: 3, 5, 6
botom: 9, 10, 11

*/

// set the start positions of the various waves
int blueup = 255;
int bluedown = 0;
int blackup = 0;
int blackdown = 85;
int redup = 0;
int reddown = 85;

/*
Set the directions of travel
You can change these values to 1 if
you want a smoother wave - but you will
also need to change them lower down,
otherwise you will break the program.

x's are for the upper half of the wave,
y's are for the lower half of the wave
*/
int x1 = 5;
int x2 = 0;
int x3 = 0;
int y1 = 0;
int y2 =-5;
int y3 = 5;

//set the LED's to the various PWM channels
int ledPin3 = 3; // LED connected to digital pin 3
int ledPin5 = 5; // ...etc
int ledPin6 = 6;
int ledPin9 = 9;
int ledPin10 = 10;
int ledPin11 = 11;

void setup()
{
// Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
/*
These lines are for if you want to monitor
the output on the various values, check that
your waves are runnning the right way and to
the correct values
*/

// Serial.print("blueup, ");
// Serial.println(blueup);
// Serial.print("bluedown, ");
// Serial.println(bluedown);
// Serial.print(",x1, ");
// Serial.print(x1);
// Serial.print(",y1, ");
// Serial.print(y1);

// Serial.print("blackup, ");
// Serial.println(blackup);
// Serial.print("blackdown, ");
// Serial.println(blackdown);
// Serial.print(",x2, ");
// Serial.print(x2);
// Serial.print(",y2, ");
// Serial.print(y2);


// Serial.print("redup, ");
// Serial.println(redup);
// Serial.print("reddown, ");
// Serial.println(reddown);
// Serial.println("");
// Serial.print(",x3, ");
// Serial.print(x3);
// Serial.print(",y3, ");
// Serial.print(y3);

/*
assign the various integers (above)
to the various pins.
*/
analogWrite(ledPin3, blueup);
analogWrite(ledPin9, bluedown);
analogWrite(ledPin5, blackup);
analogWrite(ledPin10, blackdown);
analogWrite(ledPin6, redup);
analogWrite(ledPin11, reddown);

/*
this section checks whether you have
reached the top or bottom of this half
of the phase. If you have, it then
causes the other half of the phase to
ramp up
*/

if ((blueup == 255) & (x1 == 5)) { x1 = -5; }

if ((blueup == 0) & (x1 == -5)) { x1 = 0; y1 = +5; } if ((blackup == 255) & (x2 == 5)) { x2 = -5; }

if ((blackup == 0) & (x2 == -5)) { x2 = 0; y2 = + 5; } if ((redup == 255) & (x3 == 5)) { x3 = -5; }

if ((redup == 0) & (x3 == -5)) { x3 = 0; y3 = +5; } if ((bluedown == 255) & (y1 == 5)) { y1 = -5; }

if ((bluedown == 0) & (y1 == -5)) { y1 = 0; x1 = 5; } if ((blackdown == 255) & (y2 == 5)) { y2 = -5; }

if ((blackdown == 0) & (y2 == -5)) { y2 = 0; x2 = 5; } if ((reddown == 255) & (y3 == 5)) { y3 = -5; }

if ((reddown == 0) & (y3 == -5)) { y3 = 0; x3 = 5; }

/*
This section is where the waves are powered up or down.
If you add a positive value to a number, it increments.
But if you add a negative number it /de/crements.

In this way, the pos/neg flipping above makes the waves
travel in the right direction when we do the addition
down here.
*/
blueup = blueup + x1;
blackup = blackup + x2;
redup = redup + x3;

bluedown = bluedown + y1;
blackdown = blackdown + y2;
reddown = reddown + y3;

/*
This delay is only here so that you can see your waves
flowing across the board. It runs /way/ faster without
the delay instruction.

Later iterations will have a variable resistor controlling
the speed.
*/
delay (40);
}

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【ときどきのメッセージ】
本命は緊急事態条項、次が9条第3項新設
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hodoStation170518_s.jpg


そもそも国民に主権があることがおかしい。全文はこちら クリックで原寸大
nisidaShoji_ss.jpg


 安倍さんが最も欲しがっているモノは「国家緊急権」。
その欲しくて堪らなかったモノがもう手に届くところまで来ています。
それを手に入れるには、自民党の憲法草案を通すほかないわけですが、
手段を選ばず、あらゆることを仕掛けて来ることが想定されます。
その国家緊急権は、第九章 緊急事態にやろうと思えば「何でもできる」を織り込んでいます。 --> こちら

つぎの動画ですが、安倍さんのこれまでの言動がヒトラーのそれと見事に符合していることを描いています。
ということだと、これから何が起きるかも想像がつくというものです。
クリック ↓ でYoutubeを開く
hodoStation160318_ss.jpg


 大新聞・テレビが批判をやめた、戦前と同じ。
安倍首相「安保法制は中国が相手、必ずやる!」と戦争を想定--> こちら
たかが個人的な野望なのに、実現するためにはどんなに反対されようが構わず進め、そして国民を戦争へ引き摺り込む・・
 断じて許しません。
戦争法案施行に合わせて日中緊張が仕掛けられ着々と前準備が整えられる。戦争させられるのも時間の問題である。
「ふたたび戦争の歴史になる・・」と2007年安倍一次政権から繰り返し警告してきた。
2005年に決定されたシナリオがいよいよ最終章を迎える、まさに危機的状況となってきた。
殆どの国民が知らないでいるシナリオが、しかも着々と積み上げられてきていることに気付き、そして大声上げて阻止しないと取り返しのつかないことになる。
阿鼻叫喚となる前に・・・

というのは、
アーミテージ・レポート第3弾アーミテージレポート(ブログ) のシナリオ通りに進んでいることでわかるように、アメリカ戦争屋勢力が、ニッポンの外務省と安倍政権(強力な軍事力を持つことで有利になれるという妄想・野望)を利用できるところまで最大限利用しようとしているからだ。
自分から決して先には手をださず、
ニッポンを使って事を起こそうとしている連中の 謀略 はいまだ消えていない。執念深くしかも確実に実行しようとしている。
どんなに時間がかかろうが、システマチックに動いてやり遂げる連中を甘くみたら後悔することになる。
アメリカが仕掛けてきたこれまでの謀略・戦争の数々が教えてくれている。

ふたたび戦争の歴史になる・・
クリックで原寸大
WarHistory3_s.gif


LIBERAL_PARTY_m.gif
自由党(国民の生活が第一)

kokuminSeikatu_s_s.jpgkokuminSeikatu_s.jpg


Appendix

リンク

「お気に入りの音楽」 もくじ

myFavoriteMusic_s.gifmyFavoriteMusic_m.gif

※※ 納得ゆく演奏を取り上げています。高音質なスピーカーや抜けのいい開放型ヘッドフォンでどうぞ ※※

【愛聴盤】ショパン ノックターン 江崎昌子エザキマサコ
MasakoEzakiNocturnes_ss.jpg

録音は最悪で申し訳ありませんが・・・
ショパン ノクターン第20番 嬰ハ短調 「遺作」~ギオルギ・ラッザビゼ
GiorgiLatsabidzeNocturneNo20_ss.jpg

ベートーヴェン・ヴァイオリン協奏曲ニ長調op.61 ~クライディ・サハチ
BeethovenViolinConcerto61_ss.jpg

アルネセン マニフィカト ~Arnesen MAGNIFICAT
ArnesensMAGNIFICAT_ss.jpg

チャイコフスキー第6番"悲愴"チョン・ミョンフン
Tchaikovsky6SeoulPhil_ss.jpg

マリ・サミュエルセン ヴィバルディ四季~夏
MariSiljeSamuelsen_s.jpg

八神純子 DAWN
DAWN_s.jpg

ブラームス交響曲第一番 スタニスラフ・フランクフルト放送交響楽団
Brahms1hr-Sinfonieorchester_ss.jpg

ベートーヴェン「月光」ネルソン・フレイレ
NelsonFreireMoonlightSonata_s.jpg

ポールポッツ Paul Potts・La Prima Volta
PaulPottsLaPrimaVolta_s.jpg

ユジャ・ワン グルック・メロディー(ズガンバーティ編)
MirusiaSolveigSong.jpg

ミルシア La Vergine degli Angeli
LaVergineDegliAngeli_s.jpg

ミルシアMirusia ソルヴェイグの歌
MirusiaSolveigSong.jpg

Ave Maria ミルシアMirusia
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ラブ・シュープリーム - 八神純子
loveSupreme2_s.jpg

ミルシアMirusia ショパン別れの曲
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スーザン・エレンズ Don't Cry For Me Argentina
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