静電モータのコロナモータと呼ばれるタイプのものです。
磁力は使いません。 静電力で回します。

下敷きをこすると・・・髪の毛がくっつく。。。
子供の頃やった方多いかと思います・・・
冬場衣服が静電気でまとわりつく。。。
その力です。
その静電力をうまく回転作用が出るように仕込んでやると、
静電力で回るモータが作れます。
#コロナモータ 型 #静電モータ、
— しん (@shinichi_nin) 2024年9月27日
製作再開 その9
32電極版完成 #1万ボルト で動作テスト
ちびスタックチャンは
放電ノイズに耐えながらの
監督です・・・
思った以上によく回る♪
#M5Stack #スタックチャン #Arduino pic.twitter.com/NdQII1yChy
セーターが静電気でパチパチ・・・とか鳴る時って
およそ1万ボルトほど発生しています。電流は非常に小さいですが...
静電モータはモータ自体は一般によく見かける電磁モータより、
理論的なポテンシャルは高いと言われ将来の高性能モータのひとつとして
いろいろ研究機関で研究されています。
小さなモノでは比較的電圧も小さく浮遊させたりするモノもあります
静電モータはMEMS、マイクロモノでの方が研究は盛んです。
こちらは東大のMEMSいろいろ紹介
電流が非常に小さいため、
導線での電気抵抗でジュール熱がほとんど発生しません
磁気回路がないので鉄損はありません。
電磁モータは主要構成が鉄や銅などの重い素材に対し
主要素材は樹脂など軽量なもので構成できます。
今回のものは電極を銅箔で作ってますが、電流がμAオーダなので
導電性の樹脂などでもできます。
紹介してるモノは3DプリンタでPLA、植物由来ですので土に変えります。
理論的なポテンシャルは高い・・・ 昔から言われてますが
でも、実用化されてない。。。なんでかというと一番は
超高電圧の扱いが難しいんです。
この紹介では1万ボルトですが実用的なモノにするにはさらに電圧は上げたい。
静電力は電圧の2乗で強くなります。
数万ボルトもの超高電圧を
扱えるトランジスタ、いいモノがありません。
導線が無くても放電で電気が回路じゃないところ勝手に流れたりします。
絶縁体が絶縁じゃなくなります。
感電の恐れがあります。
大変です。
上手くできれば軽くて高効率の原動機システムになる可能性があります。
で・・・ここでは静電モータの中でも構成が簡単なコロナモータと呼ばれるタイプ
作ったので紹介です。
クーロン力、静電力で動くモータ、いろいろ分類の仕方がありますが
コロナモータは電磁モータでいうところの
ブラシモータになります。
なので、電磁モータでのブラシレスモータがインバータ、ESCなど必要だけど
ブラシモータは直流電源繋ぐだけでいい。。。同じです。
電磁モータもブラシのマブチモータとかより、
ドローンとかのブラシレスモータの方が高性能ってのと同じ感じで、
静電モータでもそうなのですがインバータ大変なので
静電モータでのブラシレスモータはあまりありません。。。
#MFTokyo2024 展示してた
— しん (@shinichi_nin) 2024年9月25日
#スタックチャン, チビロボ達、
今回は特にかわいがってもらって・・・
壊れる...はなく無事終了#コロナモータ 型 #静電モータ、
思いの外好評だった。
間に合わなかったけど極数違いの準備も
しようとしてた。#M5Stack #M5StickC #ATOMS3 pic.twitter.com/Mi7mNUKtvM
#MFTokyo2024 の続き... その2
— しん (@shinichi_nin) 2024年9月26日
#コロナモータ 型 #静電モータ、
思いの外好評だったので
フレームだけ作って
間に合わなかった32極版、製作開始
デイスクブレ調整±0.1程度にします。
電極エアギャップで安定した #コロナ放電 のために
最重要なところになります... pic.twitter.com/fDY1hDVo9m
#MFTokyo2024 の続き... その3 #コロナモータ 型 #静電モータ、
— しん (@shinichi_nin) 2024年9月27日
展示に間に合わなかった32極版、 製作再開
今までの軽量イメージでアルミ箔電極を
ハンダ付け配線できる銅テープにします。 pic.twitter.com/yftRxv0DrD
の続き... その4#コロナモータ 型 #静電モータ、
— しん (@shinichi_nin) 2024年9月27日
展示に間に合わなかった32極版、 製作再開
ハンダ付け配線できる銅テープにします。
電極、32極分カットしたところ pic.twitter.com/QiAZCEdtfb
の続き... その5
— しん (@shinichi_nin) 2024年9月27日
#コロナモータ 型 #静電モータ、
展示に間に合わなかった32極版、
製作再開
角を丸くして電解集中ピークを
抑える様、カットしたところ pic.twitter.com/s5yMQCVUNK
電解・・・・あー 間違い発見。。。 読み返さずアップしちゃってるから...
電界が正解です。
#コロナモータ 型 #静電モータ、
— しん (@shinichi_nin) 2024年9月27日
製作再開 その5.5
電極を1枚つけたところ
ちびスタックチャンは
監督・・・
寄りすぎて撮影失敗だけど...#M5Stack #スタックチャン #Arduino pic.twitter.com/SWIpM2HCZL
#コロナモータ 型 #静電モータ、
— しん (@shinichi_nin) 2024年9月27日
製作再開 その6
電極を半分つけたところ
ちびスタックチャンは
監督・・・#M5Stack #スタックチャン #Arduino pic.twitter.com/NP2gieMWyN
#コロナモータ 型 #静電モータ、
— しん (@shinichi_nin) 2024年9月27日
製作再開 その7
電極を32個分つけたところ
ちびスタックチャンは
監督・・・
OK出ました♪#M5Stack #スタックチャン #Arduino pic.twitter.com/pi1mdzQS5w
#コロナモータ 型 #静電モータ、
— しん (@shinichi_nin) 2024年9月27日
製作再開 その8
電極を32個に配線も完了したところ
ちびスタックチャンは
監督・・・OK出ました♪ #M5Stack #スタックチャン #Arduino pic.twitter.com/jnCO0DLpau
メイカフェア東京で展示してた24極版についてはこちら
カッターの刃で作ると高い電界集中部を作れるので
極数が少なくても出力が高いモノが作れます。
若干危険なので公共展示モノには使えないので外では
大学での技術講習などでしか使いません・・・
おまけ
回転速度を上げるのってパッと見以上に出力が必要です。
たとえば回転速度を2倍にするのには出力が2倍では全然足りないんです。

静電モータの高出力化ではさらに超高電圧にしたりしますが
大気中では絶縁耐力を上げるのは大変なので
パッシェンミニマムの左側・・・高真空領域など利用します。
真空ポンプもフツーの真空ポンプじゃ高真空領域は到達できないので
ターボ分子ポンプなどを使います。
真空の中ではタービンの空気摩擦がないので9万rpmとか小さなモータで
回せます。 軸受けが磁気浮上軸受けとか使ったりしますが...
高真空領域とかではタービンなんかでは
円板摩擦、、、摩擦というより、分子を叩くって感じになります...