中学理科の「電流と磁界」で習うモーターの原理。基本原理は同じで、回転を自由自在にかつ正確にコントロールすることができるのが「ステッピングモーター」です。高い精度での制御が求められる、医療機器や半導体製造装置などの精密機器に使用され、私たちの暮らしを支えています。今回の教室では、産業用モーターの開発・製造を行っているオリエンタルモーターの社員とともに、進化型モーターの原理を体験することができます。

昨年度の実験教室の様子

オリエンタルモーターの事業所がある香川県高松市内の中学校で実施しました。ステッピングモーターの構造と原理を体験し、さらには、ステッピングモーターを使った未来のくらしについてのアイデアを出し合うディスカッションを行いました。

ステップ1　モーターの構造と原理を学ぼう
ステッピングモーターの仕組みについて、実物を分解しながら学びます。

ステップ2　ステッピングモーターを動かしてみよう
モーターを動かす回路について、原理模型とコントローラーで体験します。

ステップ3　ステッピングモーターを使った未来のくらしを考えよう
ステッピングモーターを使った未来のくらしについてチームで話し合い、発表します。

＜参加生徒の反応＞
●「自分たちの暮らしを便利にしてくれているものを思い浮かべた時、そのほとんどのものにモーターが使われていることに気づき
びっくりした」
●「楽しい雰囲気の中で学ぶことができたのがとても良かった。将来の夢や目標など、これからの自分の人生についてもっと考えたいと思った」

ステッピングモーターの動作のポイント

ステッピングモーターの中には、コイルと、磁性を帯びたローター(回転する部分)が入っています(図は4つのコイルがある例)。1と3のコイルに電流を流すとコイルは磁力を得ます。このときコイルのローター側が、1がS極、3がN極となったとすると、ローターの各極はコイルとひきあい、右回りに90°だけ動きます。同じことを2と4のコイル、1と3のコイルに対して繰り返し行うと、90°ずつ動きながら回転します。このようにコイルに電流を流すというステップを繰り返すことでローターを回転させるのがステッピングモーターです。コイルの数を増やしたり、ローターの形を工夫したりすることで、一回のステップで動く角度を細かく調整することができます。また、電流を流すコイルを切り替えるスピードを調整することで、回転の早さを調整することもできるのです。

導入の位置づけにあわせて授業の重点をカスタマイズ

▶理科の授業として!→モーターのプロによる講義と実験で、電磁気の単元に関連した最先端の技術に触れ、理解を深めることができます。
▶技術科の授業として!→モーターづくりに携わる社員の想いや考え方に触れ、社会の役に立つものづくりの視点を養うことができます。
▶総合学習の授業として!→地元企業の若手社員が自身の仕事の魅力や仕事に向かう想いを伝えることで、キャリア教育に役立てられます。

実施校募集！

対 象:中学生(30人程度/回)※複数クラスがある場合は複数回実施いたします
募集校:香川県高松市内、坂出市内、綾川町内の中学校 1〜2校程度
所要時間:100分(予定)/回
実験場所:理科室、技術室
講 師:オリエンタルモーター社員 各回7名程度
申込方法:下記申込み用紙をFAXもしくはメールでお送りください。

問い合わせ▶︎株式会社リバネス
TEL:050-1743-9898
E-mail:[email protected]
担当:石尾