メイン RCカーフォーラム 超大容量キャパシターの効果 | 投稿するにはまず登録を |
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投稿者 | スレッド |
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RB1 | 投稿日時: 2007-10-20 9:55 |
フォーラムチャンピオン 登録日: 2006-2-21 居住地: 神奈川 投稿: 812 |
Re: 超大容量キャパシターの効果 ひでじぃさん
実際にキャパシタ単体が放出する電圧で、どれくらいモーターが回せるのか、私も試したことがないので、結果が気になります。 できればモーターは23Tでもお願いします。って注文つけちゃったりして。(^^ 今回の実験の目的が、あくまでEPカーのサーキット走行での動力性能を上げることを目的となさっているのか、キャパシタ(電解コンデンサ)という電子部品の能力について掘り下げることを目的となさっているのか、どちらなんでしょうね? 私の知識や経験では、前者についてしかコメントできませんが、従来どおりの使用法では、実走行上、変化は期待できないと思います。(その理由は他の方のレスと同様です。) ただ、キャパシタの力だけでモーターが回せるのかどうか、これはとても気になります。レポまってます。(^^ |
ひでじぃ | 投稿日時: 2007-10-20 19:49 |
フォーラム中級者 登録日: 2005-4-17 居住地: 投稿: 100 |
Re: 超大容量キャパシターの効果 RB1さん、こんばんは。
あまり意味のない実験かな?と思い、反響もあまりないので、凹んでいました。 励ましのレスいただいたので、さあ、実験準備しますね。 (多分、周回タイムアップには、結びつかないんだろうね) 僕の趣味は電子工学でなく、RCです。 だから、電子デバイスの性能検証が最終目的でなく。電子デバイスで少しでもRC Carが速くならないかな と考えています。 |
simatora | 投稿日時: 2007-10-20 21:24 |
フォーラムビギナー 登録日: 2007-1-29 居住地: 投稿: 28 |
Re: 超大容量キャパシターの効果 ひでじぃさん はじめまして。
私的にはキャパシターの装着効果は「その人の感覚」や「設定するギア比」など、さまざまな要因があり、一概に効果がないと言い切れないのが難しいところです。 電気的に言えば起動電流で発生する電圧降下を一時的に「アシストして平滑化」する能力はどんな容量のコンデンサでも多かれ少なかれあるはず・・・と私は考えます。 そこで、私が数ヶ月前から装着し始めた品物をご紹介します。Speed Passionの「スーパーキャパシター」です。装着した感想は私的には「アクセルON時の違いを体感できました。」 装着前は半信半疑でしたが、行き着けサーキットの常連さんの間でも装着率が非常に高かったので思い切って購入した次第です。 サーキットは高速レイアウトでして、スタンドアップトルク型で5.2?5.3程度のギア比で走行しています。このくらいのギア比になるとモーターの負荷も相当なものになるので、バッテリーなどの違いも結構顕著に現れます。ゆえにこの手のアイテムも効果が現れやすいのかな??と思います。 外見は非常に小型ですが6セル用と4セル用があり、前者は1,500,000μF、後者は3,000,000μFもの容量があるそうです(説明書抜粋)。 いつも私は走行後にコンデンサの残電荷でバッテリコードがショートするといやなので、バッテリコードを外したら必ずアンプスイッチをONにして、残電荷を放電するようにしていますが、もともと使用していた3300μFの電解コンデンサでこの作業をした場合は、「アンプSWのLEDが一瞬点灯する」だけだったのに対し、この製品では「何もしなければ5秒程度は点灯した状態」になります。 そこで、疑問を解決できればと思い(できるといいのですが)実際に実験してみました。条件と手順は以下のとおりで <実験条件> 1.メカはマシンに搭載状態でキャパシターは6セル用を使用 2.モーターは23ターンスタンドアップを使用 3.駆動系は外さずピニオンも付けた状態 4.マシンはタイヤを外してメンテナンススタンドに置く <実験手順> 1.アンプ電源OFF状態でバッテリを接続 2.プロポ電源ON 3.アンプ電源ON 4.バッテリコードを片方抜く 5(1).すぐにステアリングを左右に切ってみる 5(2).すぐにアクセルをONしてみる をそれぞれ実施してみました。 5(1)ではステアリング操作で約4往復 5(2)では0.5秒ほどマシンが駆動 と思った以上にマシンが動くことがわかりました。特にアクセルONではタイヤを外して浮かせた状態ながら、マシンの駆動系は搭載状態ですので結構驚きです。 ただし、このキャパシターを装着すると燃費が悪くなります。 理論的にはコンデンサに繰り返し発生する充電にも損失があり、バッテリーから取り出された容量が100%コンデンサの充電に使用されないからだと思います。 よって通常の小容量のものより容量が大きい分その損失も大きいことから同じ回数停止・起動を繰り返すと容量が大きいものが燃費的に不利になるのは想像できますね。 ご参考になれば幸いです。 |
ひでじぃ | 投稿日時: 2007-10-20 21:51 |
フォーラム中級者 登録日: 2005-4-17 居住地: 投稿: 100 |
Re: 超大容量キャパシターの効果 すごい、すごーーーーーーーーい。
150万μFがこんなに小さいですね。 これぐらいあれば、十分にバッテリーのアシスト(モーターの回転力増強)ができそうです。 数千μFだと、バッテリー電圧降下でアンプのドライバーの動作が不安定になるのを食い止めるのがせいぜいかと思っていました。 僕のしょぼい(数万マイクロfFレベル)キャパシターの実験なんか霞んでしまいますね。 ほしいです。でググッてみました。 SPAMSSC1.5M スーパーキャパシターダブル(4-6セル用) \5,980 燃費低下は、速度アップ&使い切れない電気がモーター等で熱に変わることが主因かと想像します。 |
ひでじぃ | 投稿日時: 2007-10-20 22:08 |
フォーラム中級者 登録日: 2005-4-17 居住地: 投稿: 100 |
しょぼい大容量キャパシターの実験 150万μFの登場により、発表するのも恥ずかしいですが、一応。
<条件> ・キャパシターへの充電は6セルのバラセル ・モーターは23Tストック、スタンドアップブラシ (中古) ・回転状況を見るために大きめのピニオンを装着 ・無負荷 ・接続はワニ口グリップ&アンプ-モーター間に使用するサイズのシリコンケーブル(形式を失念しました) <実験1> まずは、10000マイクロFからです。 一瞬(1/4回転)回転しますが、回転前の状態に戻ります。 ⇒とても、モーターの回転を増強できるように思えません。 <実験2> 8万3千μF (1万μF*8本 + 3000μFを並列接続) 約0.5秒まわりました。 ⇒力強さは感じません。容量が全然たりません。 期待はずれです。 気持ちアシスト効果があるかもしれませんが、重量増のデメリットの法が大きいと感じる。 |
simatora | 投稿日時: 2007-10-20 22:45 |
フォーラムビギナー 登録日: 2007-1-29 居住地: 投稿: 28 |
Re: 超大容量キャパシターの効果 ひでじぃさん
早速ググっていただいたようで(笑) 実験も実施されたんですね。ご苦労様です。 容量計等は所有していないので公称どおりの容量かどうかは定かではありませんが・・・取説には±20%の誤差があると書かれていますね。 誤解があるといけないので書き加えますが、「パンチ力(加速力?)アップ」には効果を体感しましたが、「速度アップ」は「最高速に影響しません」でした(加速力アップ=加速力増加分、最高速到達までの平均速度がアップしたという見方ならアップしている?かも)。 私は常連さんの中でも「それなり」に速い方に位置していますが、ラップにも影響したかと言われると・・・正直「?」です。私のテクニックが低いだけかも知れませんが ただ、個人的にパンチ力はアップは走っていて気持ちいいので「気持ち的に」付けたままでいいます。 燃費低下についてですが、ひでじぃさんは電気にお詳しいようなのでもう少し突っ込んだお話をすると・・・ コンデンサ内に電荷を蓄えるために、バッテリはコンデンサに対して電力を供給し、これはコンデンサ端子電圧がバッテリの電圧まで電位が上昇するまで使われこのときに必要な電力はW=QVです。 ところがコンデンサに蓄えられる電荷はU=QV/2ですので、両者を比較すると理論上1/2はどこに行ったのか??となります。 これは、電荷Qがコンデンサに移動するまでにジュール熱として放出されています。これが先に言った「損失」で、これはモーターの熱や速度アップではなくコンデンサによるものと思います。損失は電荷が最大まで蓄えれるとゼロになりますが、容量が大きければ大きいほど必要電力のWは大きくなりますので、その分損失も増えます。 なんかややこしい話になりそうですね。すみません。 |
ひでじぃ | 投稿日時: 2007-10-21 6:51 |
フォーラム中級者 登録日: 2005-4-17 居住地: 投稿: 100 |
Re: 超大容量キャパシターの効果 simatoraさん、おはようございます。
丁寧な解説大変ありがとうございます。 そうですね、僕の「速度アップ」表現は抽象的すぎて誤解を与えますね。 simatoraさんのおっしゃるとおり、「フル加速状態のごく初期にコンデンサ分の放電が加わるので、加速力アップ&最高速への到達時間が早くなり、平均速度も高くなるので、平均ラップタイムが早くなることが多いに期待できる」が正解です。 コンデンサのU=QV/2の解説は、正直少し信じられないです。 (僕には根拠を判断する知識・能力がありません) 容量の半分も損失するんですか? 僕の想定した「燃費悪化」は上記で書いたコンデンサからの「放電分」が余分に消費されるので、その消費分の出どこは所詮バッテリであるからとのことからです。(コンデンサの損失も少しはあると思っていましたが、容量の半分?) |
simatora | 投稿日時: 2007-10-21 13:00 |
フォーラムビギナー 登録日: 2007-1-29 居住地: 投稿: 28 |
Re: 超大容量キャパシターの効果 ひでじぃさん、どうもです。
公式については事実そのように学びました。 私も損失を実験で確認したことはありませんし、その術がないのでなんとも言えませんが、1/2の損失は結構大きいと感じますね。 ただ、モーターの誘導ロスや駆動系の摩擦ロスなどなど、マシンを構成しているデバイス全体からみると大したものではないのかも知れません。(実際に燃費が低下したと書いていますが、8分は走行できますので) 今回ひでじぃさんと私の実験結果では、コンデンサ容量だけで一瞬ではあるもののモーターがドライブできた(私の方は駆動系も搭載状態で)という結果がでましたし、ロスは増えますが、効果はプラス側に働いてると考えていいのではないでしょうか? あとはそれぞれの好みの問題と言うことで |
BX | 投稿日時: 2007-10-22 0:29 |
フォーラム中級者 登録日: 2007-5-1 居住地: 投稿: 51 |
Re: 超大容量キャパシターの効果 あさはかな知識なんですが、コンデンサーは並列接続すると静電容量が増加すると習った記憶があります。ですから、直列に接続してもバッテリーと同じで容量に変化はないと思うのですがいかがでしょうか?
1.2v4200mAh6個を直列に接続しても7.2v4200mAh、これを並列にすると1.2v25200mAhと容量は増えます。考え方はこれと同じなのかと思います。 間違ってたらごめんなさいね! |
ひでじぃ | 投稿日時: 2007-10-22 12:29 |
フォーラム中級者 登録日: 2005-4-17 居住地: 投稿: 100 |
Re: 超大容量キャパシターの効果 BXさん、どうも。
並列の考えかたは、その通りだと思いますよ。 僕も10000μFを8本と3000μfを1本をすべて並列接続しました。 150万μFだと僕の電解コンゼンサなら150本必要ですね。 車に積めません! |
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