試験勉強さぼって『閃光のハサウェイ』観てきたら罪悪感にまみれた話
電気主任技術者検定3種、3年目の正直が週末に控えています。後回しにしていた機械分野のみ取れればいいのですが、未だやる気がしないのでハサウェイ3回目観に行ってきました。絵コンテほしかったし。
いつも行ってたMOVIX仙台だとちょっと時間が遅く（帰るの遅くなったら勉強する気しないしなぁ～～）などという中途半端な罪悪感から、TOHOシネマズ仙台で観ることに。パンフガシャに付き合ってくれる友人3人に恵まれて感謝です。
当劇場はどうやらMOVIX仙台と音響特性がかなり違うようで、MOVIX仙台ではウーハーの効いた重低音が楽しめたのに対し、TOHOシネマズ仙台はIMAXシアターではなくとも全周波数帯満遍なく爆音！そのため前回前々回聞こえなかった音がたくさん聞こえたのです。
特に作中に登場する沢山の駆動音に対する作りこみがすごい。空港に離着陸するローバー機やジェット機、エレベーターの電動機、MSのエンジンやアポジモーター・・・それらの作りこみによってその異形さが浮き彫りになるミノフスキーフライトの駆動音。
その中でも気になったのが、タクシーのモーター駆動音。以前全く聞き取れてなかったため、ここまで作りこまれていたことは驚愕だった。
— わたのれ (@watanore) August 5, 2021
このツイ大好き
いったいこの電動タクシーに使われているモーターは直流機？誘導機？はたまた同期機・・・・
ブラシレスモーター
ググったところEVには一般的にブラシレスモーターを使っているらしい。
一般的な直流機（ブラシモーター）はコイルを永久磁石の作る磁界中に置き、コイルに流した電流が作る磁界によって磁界と反発、半周まわるごとにブラシと整流子を用いて電流の向きを反転させて回転を続ける。
ブラシレスモーターは名前の通り、ブラシを使わず位置センサを用いて回転位置を判別し、それに合わせた磁界を電磁石で発生させ回転させる。わかりやすいTOSHIBAさんの動画がこちら。
ブラシモーターはブラシと整流子の機械的損失や摩耗が弱点。構造が単純なので安価。ミニ四駆のモーターはこれ。
ブラシレスモーターはブラシのような機械的損失はなくなる。代わりに制御回路やセンサが必要になり効果になり比較的高価。EVのほか扇風機とかラジコンにも使うらしい。
ブラシレスモーターの音
この（ガンダム好きそうな見た目の）人が開設するには、ブラシレスモーターから出る音の周波数には二種類あるらしい。
基本波周波数・・・・回転数に比例
キャリア周波数・・・入力電圧の周波数に比例
ところで『閃ハサ』の当該シーンではAの音が聞こえませんか？
A＝440Hz基準
僕はしょうもな絶対音感があるので、恐らくこのタクシーのモーターからはオーボエのチューニングの音（880Hz）よりちょっとピッチ低めの音、もしくはその倍音(440Hz,1760Hz)が聞こえました。（１オクターブ＝周波数２倍）
これが基本波周波数だとした場合、日産リーフのタイヤ規格からタイヤ外径を631mmだとして、このＥＶの走行速度が計算できる。
2π × 880 Hz × 0.631 m × 0.36= 6280.1 km/h
破格のスピード！さすがにおかしいので現実的に考えて
2π × 880/16 Hz × 0.631 m × 0.36= 78.5 km/h
ピッチ低かったことや郊外のトンネルと思われるエリアを走っていたことを考え、時速80キロ弱で走行した時の第16倍音が聞こえてた説。いやはやさすがに16倍音はだいぶ減衰するんじゃないかな・・・
このガンダム好きそうな人すげえな
モーターから回転子を取り外しても音が出るよ！という実験を2:00あたりでやっています。まあまあ珍しい映像でとても勉強になる。
キャリア周波数の場合、インバータによるPWM制御で作られた電圧波形の周波数と同じ音が発生するというわけです。
ん？PWM制御がなんだって？そこはヤマ張ってないのでわかりません！！！！
宇宙世紀でもブラシレスモーターは現役？
すごいですねブラシレスモーター。やっぱりブラシが無いと寿命も長くなるしメンテもしやすいし長年愛されてるんかな。制御装置作る技術も上がってるんだろうし。
ただ環境破壊が進んでるのにケイ素とかレアメタルって採れるのかな？明日の生活もままならない人たちが持てるほど安価に普及するんだろうか。メンテナンス性で言えばエンジン車の方が普及しやすいし。
ただしMSが核融合エンジンでエネルギー駆動が電気で、関節稼働にはブラシレスモーターが使われててその下流技術としてEVが広く普及する？コロニーではEVは必須だろうけど、石油が採れる地球においてはなんだかんだエンジン車が生き残ってるんじゃないかなと邪推してしまう。
何の話だったんだ？
今日はいっぱい勉強したなぁ～～☆
8/22追記
マジで出題されて草
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