アルペジョーネソナタ

FM－NHKクラシックカフェで「アルペジョーネソナタ」をとり上げていました。放送ではめったに聴くことが無いと記憶しています。

シューベルト作曲でアルペジョーネの曲は他に無くこの1曲だけて思います。

現在、この楽器は無いようでチェロまたはヴィオラで演奏されます。

 

☟オーディオマニアとしては、すたれた楽器であっても聴いてみたくなります。HMVで物色中に発見しました貴重なCDを聴いています。

 

チェロ盤と比べると、見劣りしますが、曲は親しみやすく好きな曲の一つです。

 

チェロの名盤が多いのでヴィオラ・ダ・ガンバを放送で聴く機会は少ないですが、この楽器も魅力を感じる音色の一つになります。

☟ヴィオラ・ダ・ガンバのCDで最初に購入したのが、藍原さんのCDです。

このCDは録音もよくヴィオラ・ダ・ガンバの中では愛聴盤の一つです。

 

☟『ヴィルトゥオーゾ・チェロ～ツィゴイネルワイゼン、カルメン幻想曲、チャールダーシュ、他』　セーリ・トイヴィオ

 

恐るべき技巧、チェロとは思えぬスピード感

ヴァイオリンのためのヴィルトゥオーゾ曲をチェロで演奏する。

フィンランドの美人チェリスト、セーリ・トイヴィオの『ヴィルトゥーゾ・チェロ』は、独奏者、室内楽奏者として国内外で活動する彼女がコンサートのプログラムにしばしば取り上げる技巧的な作品を集めたアルバムです。

トイヴィオは、ロンドンの王立音楽アカデミーとヘルシンキのシベリウス・アカデミーでチェロ演奏のディプロマを取得し、18世紀以後のチェロの左手技法発展を研究した論文により、2009年、シベリウス・アカデミーの博士号を得ています。17世紀から今日まで、幅広い時代の作品がレパートリー。

フィンランド文化基金から貸与された1707年のダーヴィト・テヒラーを弾いています。

共演するピアニストのカッレ・トイヴィオはセーリの兄弟。室内楽の演奏やオペラ歌手との共演のほか、オルガニストとしてフィンランドとアメリカで演奏しています。（キングインターナショナル）

【収録情報】
・パガニーニ：モーゼ幻想曲
・ブラームス：ハンガリー舞曲第5番
・サラサーテ：ツィゴイネルワイゼン
・ヴィエニャフスキ：スケルツォ・タランテラ
・モンティ：チャールダーシュ
・バッツィーニ：妖精の踊り
・サラサーテ：カルメン幻想曲

　セーリ・トイヴィオ（チェロ）
　カッレ・トイヴィオ（ピアノ）

チェロの天才少女「ソル・ガベッター」はチェロをヴァイオリンのように弾くと、称されてデビューしましたが、こちらは超絶技巧を要するヴァイオリン曲をチェロで聴かせてくれます。

 

資料作成で少し疲れ気味の脳に心地よく響いてきます。

ウォーターハンマーの脅威

ビルのメンテナンス技術ではウォーターハンマーに対する十分な知識と対策が不可欠です。

ウォーターハンマーは水撃波が生じた場合にその振動周期が配管系の機械振動周波数と近いか等しくなり生じる「振動現象」です。

水力発電所で生じた場合、装置を破壊するエネルギーを持つと言われています。

 

☟水撃波の発生メカニズムの模式図です。

☟機械系振動で最も身近なのがスピーカで機械振動の理解に最適です。

 

☟参考事項としてコーンスピーカーの構造を載せておきます。このピストン帯域の動作は「スピーカで氷を造る装置（パルス管冷凍機）」に使われている技術です。

 

☟パルス管冷凍機で使用されている装置の模式図です。

 

☟自動二方弁の逆接続もウォーターハンマーの原因になります。

• 手動バルブでは生じないですが、自動バルブを逆接続しますと、条件によりウォーターハンマーが生じます。
• 30ｍほどの配管で途中に自動二方弁があり、負荷状態によりウォーターハンマーが生じる現象がありました。観察を続ける中で自動二方弁が怪しいと判断し、保温材を剥ぐと逆接続でした。
• 逆接続の場合は、弁体を引き上げる力と、水圧がせめぎ合い振動源となり、ウォーターハンマーに発展します。

 

☟二方弁と同様に自動三方弁でもウォーターハンマーが起こります。

• 自動三方弁の場合、フル負荷時は問題ないですが、軽負荷時にウォーターハンマーが生じます。
• 暖房期の16：00頃に高い確率でウォーターハンマーが生じます。原因調査で数台ある空調機の配管は同じであり、見える範囲では正常に思いたのです。
• シャフト内を点検すると施工業者が配管の往きと還りを入れ替えていたのでした。

 

☟バイパス弁の微妙な調整差で時々起こったサージタンクのウォーターハンマー

• 夜間の軽負荷時に時々生じていたウォーターハンマーの例です。
• ウォーターハンマーそのものは大きくないのですが、繰り返し生じる現象でサージタンクの接続部分に疲労亀裂が生じました。
• 地上46ｍ付近に設置されたヘッダー間のバイパス弁の差圧が原因で生じていました。
• 制御機器メーカーのビル設備部門では解決できずに、工場のプロセス制御部門の技術者がよばれました。
• 現象の生じる22：00過ぎから観察し、微調整を行い解決しました。流石プロと感じさせる調整技術でした。

 

☟ウォーターハンマーを防止する装置のメンテナンス。

• 水で起こるウォーターハンマーは、バルブの急激な遮断で大きくなります。
• 受水槽などではFMバルブを用いて徐々に水流をしぼりウォーターハンマーを軽減しています。
• 水洗トイレではフラッシュバルブ（針穴ビスの使用）でウォーターハンマーを軽減しています。
• 揚水ポンプの場合はチャッキ弁の原理から「急遮断」になります。液体は圧縮されないので「急遮断」による衝撃を吸収できないのです。
• 冷凍機で問題になるリキッドハンマーも同じ原理です。
• 空気は気体で圧縮できます。衝撃波の生じる近くにこれを吸収する装置を設置することで「衝撃のエネルギー」を吸収し、軽減します。
• 堅牢でメンテナンスフリーに近い装置ですが、定期的に空気圧の確認が必要になります。
• 空気圧調整はコンプレッサーが必要なので業者に依頼します。

 

☟管理経験の中で最も恐怖を感じた蒸気配管のウォーターハンマー。

• 休止中のボイラーの自動給水バルブにゴミカミがあり、僅かにリークし満水状態になったと考えられます。
• 水面計の満水状態は光の関係で分かりにくいため気付くのが遅れてウォーターハンマーに発展したのです。
• 頭上で直径300の配管がドスン、ドスンと不気味な音を出しながら多きく揺れる様は恐怖をおぼえました。
• また、ウォーターハンマー対策用のΩ型の100A配管が逆U字状態になるのを始めてみました。
• 稼働中のボイラーを止め、自動給水バルブの手動弁を閉としてウォーターハンマーが収まるのを待つ以外に方法は無さそうです。
• 冷静に何かが起こった際の対策に頭をフル回転させます。

 

※何年間も起こらないからと、油断してはならないことを肝に命じ休止中ボイラーの自動給水バルブは手動バルブを「閉」にするようにしました。

 

＜蒸気で起こるハンマーの原理＞

• 蒸気暖房では「暖気」の際に例外なく小さなウォーターハンマーが起こります。ハンマーを大きくしないことが重要になるのです。
• 蒸気暖房および給湯加熱用であっても「蒸気の仕事量」は、蒸気が凝縮しドレンになる時に「放出されるエネルギー」を利用しています。
• この凝縮してドレンになるのは必然であり、避けられないのです。蒸気と配管の温度差が大きいほど急速にドレンになるので大きなエネルギーが放出されます→大きなウォーターハンマーが起こります。
• 従って、配管に送る蒸気量を制御しながら配管と蒸気の温度差を少なくするために温める作業が「暖気」なのです。
• 水も蒸気もウォーターハンマーは振動現象ですので振動のエネルギー源を最小にすることが重要になります。
• 安全管理の面では蒸気関係の作業を行う場合に「軍手」の使用を「禁止」する理由も凝縮する時のエネルギーが大きいからです。
• 蒸気が「軍手」に掛かると「毛細管現象」で広がりながら凝縮し、そのエネルギーで火傷します。
• 上図の例は特殊で蒸気に冷たい水が流れ込み生じたウォーターハンマーですが、一般に冷えた配管に蒸気を通す「暖気」で起こります。
• 蒸気トラップの管理を行い配管内に溜まったドレンを少なくしてバルブを徐々に開いて暖気します。
• バルブ操作を行う際はバルブに伝わる振動を確認しながら少しづつ開く経験を積みます。暖気バルブが有る場合はそれを利用します。
• 特に高圧蒸気の場合は慎重に蒸気通しを行う必要があります。

※暖房の準備中と推察されますが、DHCから蒸気の供給を受けていて「蒸気加湿」を行う場合には清缶剤による異臭に配慮します。

暖房初期に加湿蒸気配管に残っているドレンで異臭を発する場合があります。蒸気加湿の配管ではウォーターハンマーは起こらないが、異臭に対して配慮しなければならないのです。

基礎－その4

＜方形波とコイルの関係＞

☟一部に重複する部分がありますが、方形波と各部の波形を理解します。

＜動作＞

• 入力方形波のt0→t1では、コイルＬに逆起電力が発生する。
• 従ってI1は流れずにeがそのままb－b'間に現れる波形図t0→t1
• t1→t'1で時間と共に逆起電力は減少し、電流I1が流れはじめ。t'1でI1＝e/rになり、t2まで流れ続ける。
• このI1によりコイルＬには電磁エネルギーが蓄えられる。
• コイルはエネルギーを消耗せずに電磁エネルギーの形で蓄えます。
• 入力方形波のt2→t3で入力はゼロに変化する。
• 入力がゼロになると、コイル内には電流を流し続ける向きに起電力を誘起する。
  
• 起電力の大きさはeで方向はt0→t1と逆方向、即ちマイナス方向になる。
• eb－eb'間波形はt3→t4となる。
• コイルの性質を理解すれば動作波形が容易に描けるようになる。動作、波形、数式は表裏一体の関係があり、自在に操れるように練習します。

 

☟コイルのインダクタンスと起電力の大きさの関係を理解する。

 

☟コイルに流れる電流と起電力の方向、電流が流れている間に内部にエネルギーを蓄える。スイッチを切り換えると、コイル内部に電流を流し続ける向きに起電力を発生する。

この性質は降圧チョッパ回路・昇圧チョッパ回路に応用されています。

 

☟方形波を直流電源とSWの組み合わせた模式図です。

 

☟ブロッキング発振回路でコイルの性質の理解を深めます。

（図番は無視）

• SWオンでTRに漏れ電流ICBOが一次コルに流れることで正帰還作用が発生する。
• コレクタ電流が増加して飽和状態に達すると、一次側から二次側への相互誘導はなくなります。
• 電流の飽和は、電流変化が無くなることであり、コイルの誘導作用（相互誘導）は無くなります。
• この回路はブロッキング発振回路と言いますが、電流の飽和＝電流変化ゼロとなることを理解すればブロッキング発振回路の動作を容易に理解できます。

 

基礎－その3

＜周波数特性と時定数＞

RとCの組み合わせた回路の周波数特性では、1段の減衰量は－6ｄB/オクターブ以上に成らないことを理解します。

また、オクターブは音楽用語で8番目の音の意であり、周波数で言うと2倍になる周波数です。

☟フィルタ等の周波数特性とオクターブの意味

 

☟RC回路の時定数と数式関係

 

☟コンデンサと抵抗で時計ができる？、C×Rが（秒）なることを一度は確認しておく必要がありそうです。

☟L/Rも単位は（秒）です。C/R＆R/Lなどと悩ましい問題がでそうです。

時定数に関する問題は随所にでてきます。熱・機械振動などにも時定数が隠されています。

時定数のCRは間違うことは無いと思いますが、L/Rは過去問にあります。掛け算は前後に関係しないが、分数は意味が違ってしまいます。

迷ったら単位計算を習慣化することで迷いが無くなります。

電流の単位・電圧の単位・ファラッドの単位・ヘンリーの単位は毎日かくのを習慣化し、完全に自分の一部分のようにします。

「はじめは人が習慣をつくり、やがて習慣が人をつくる」

といい習慣の重要性を示す「7つの習慣」が有名です。

 

 

 

基礎－その2

10月11日は、王座戦観戦で1日終わりました。

藤井7冠と永瀬王座の将棋は見ていて楽しいです。

（気分転換にこの対局の解説You Tubeを繰り返しみています）

何回も勝勢が入れ替わり、どちらが勝つか分からない展開が続きます。

永瀬王座の研究成果が序盤・中盤で藤井7冠の持ち時間を削ることに成功し、有利に展開しますが、終盤は研究が効かない領域と理解しています。

藤井7冠の終盤の強さを全棋士が認めていますので、1分将棋での読みの深さと正確さには誰も及ばないので、敗北もやむなしと感じられます。

それと勝負事は実力だけでなく、「運」に左右されることを、この対局で感じました。最後に勝利の女神が微笑んだ方が勝つようです。

電験受験も将棋と似ている様に思います。最後まで諦めずに問題に取り組んだ者の頭上に勝利がおとずれます。

 

さて、本題に戻りまして今回は＜コイルの性質＞です。

電磁気学の基本には、諸々の現象に関する法則および公式等があり、しっかり理解する必要があります。

ここでは「コイルの性質」に関する部分を抜き出しています。

コイルの性質を一言で言うと、「変化を嫌い、反発する」です。

この性質がコイルの面白い働きであり、諸法則・公式があります。

 

☟電流と磁界の関係および発生する力、起電力の模式図です。

• 直導線に電流が流れると、その周囲に磁界が生じる。
• 導体をコイル状にした場合、電流と磁極の関係は、右手親指の法則で知ることができます。
• 1巻き（1ターン）と磁石を近づけて置いても両者が固定されて動きが無ければ何の変化も生じ無いのです。
  
• 次にコイルを固定し、磁石を動かすとコイルに電流が流れます。
• 即ち、磁束の変化が重要であることに気付きます。
• 磁束の変化を嫌い、その変化を妨げる方向に電流を流すための起電力を誘起して反発します。
• 電流変化は磁束変化を伴いますので反発するのです。この両者の変化関係を理解することが大切です。

 

☟実務についての参考事項