振り子モーターの製作

スパーマーケットや ドラックストアの販売促進用として キャラクターの手などが左右に動くPOPをごらんになったことはありませんか?
今回は この振り子モーターを作ってみることにしました。

製作のきっかけ

仕事である展示会に出かけた際 自分の隣のブースに この振り子モーターが置かれていました。そのとき しみじみと構造を眺め これはちょうど 製作の題材に面白いとおもい製作することに決めました。

まずは 市販品の購入

このときには この製品の名前すら分からず いろいろwebを検索した結果 yahooショッピングに この「ソーラームーバー」が販売されていることを知りました。早速1台購入し 分解して構造や 動作原理をしらべました。

電磁石と永久磁石の反発を使って動かしていた。

振り子は 自然の振り子動作を 電磁石と永久磁石の反発力で 減衰振動にはずみをつけ 動かしていました。でも 電源は 小さな太陽電池(1p × 2p くらい)で 蛍光灯の光で 十分動いていました。また 底には 小さな制御回路がついていました。この 制御回路は 何をしてるのか 回路基板から 回路図を起こし 動作を予測し オシロスコープを接続し 自分の予想が合っているか検証してみました。その結果......

太陽電池で動くわけ

太陽電池で発電した電気を 1000μFの電解コンデンサに充電し、約20秒に1度 電磁石のコイルに 放電し この時の磁力で 永久磁石がついている振り子を 動かしていました。

原理が分かったところで 試作開始!

では 早速試作です。CADで 図面を書き アクリル板をレーザー加工機で 切り出し早速組み立ててみることにしました。

その前に 電磁石は 何回巻いてあるんだろう。
使っているエナメル線は 多分0.1mmのもの。そうすると 資料に抵抗率が出ていたので 市販品の巻き線抵抗から 多分巻き数は 1000回程度と 予想した。

制御回路図(CADの関係で 図記号が新JIS対応になっていません)

組み立てて 単3電池で 動作テスト!

実際には 実験から 1500回くらい巻いた方がよいようです。

制御回路基板を作って コイルに接続

制御回路基板をエッチングし 部品を実装し ケースに取り付け。

電源は 当初の予定は 太陽電池でしたが 予算の関係で 単3電池になりました。

最終完成には もう少し手直しがありますが とりあえず こんなところで.....

試作1号機 あえなく失敗!

試作3号機 やっとなんとか.......

試作品の 動く画像を どうぞ!