n_shinichi’s blog

日々の備忘録、 趣味のあれこれなど紹介 (すみません、メニュー、リンク、カテゴリー分けがうまくできてません、★記事一覧★で見てください...) NHK魔改造の夜ではDンソーのベテランアドバイザーってことで出ました♪

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海外でもぼくのと同様、水飲み鳥で発電してるの発見(南華工科大学のハオ・ウー教授)

最初は、2019年のメイカフェア東京で出展した。

 もう5年前のこと。 その頃はまだブログ始めてなかった。

こちらはそれを思い出して2022年におぼえを書いたもの。

n-shinichi.hatenablog.com

 

その昔、

会社ではこれを工業的に作り込んで砂漠地域に大規模なのを設置したら

 海水で発電、気温を少し下げ、雲を作り雨を降らし、

  発電、緑化事業で温暖化対策だって企画提案した。 

 本格的にやる時は水飲み鳥じゃなくて低温スターリングエンジン

  やれる、ぼくなら設計できる・・・って♪

 

もちろん、会社はそんな金儲けにならないことは

 取り合ってくれません。

  で、その可能性の片鱗を東京メイカフェアで作って出展。

 大気の気化熱エネルギーを原資にLEDを光らせてた。

 

で、今日、ニュースでこんなのがあるよって

 ぼくの水飲み鳥発電を見た方から連絡があった。

Drinking-bird-enabled triboelectric hydrovoltaic generator: Device

gigazine.net

 

あーやってること、考えてること同じだー・・・

 南華工科大学の教授がまじめにやってるってのがいい。

ぼくのもそういうのは大学とかの研究でやること。って言われた。

 

今仕事でやってる研究もホントは大学でやるようなこと。。。

 その水飲み鳥はあかんかったけど、

  いい感じにぼくの趣味でやってたことが仕事にできた。

    以前もどっかに書いたけど自分にはこんなありがたい会社はない。

     自分の趣味に会社が大金出してくれる。。。^^;

 

ただ、ぼくが定年までには実用化はちょいと厳しい次世代の原動機研究開発。

  まだしばらくは金儲けにはならない。

   いつまでやらせてくれるかな・・・

 

 

水飲み鳥は何度か自作したことがあって何度か覚えを書いてます。

 これは市販の水飲み鳥の10倍ほどの出力があるやつを自作したころの記事。

n-shinichi.hatenablog.com

M5Stack core2 コンパイルエラー ・・・何が起きた?

M5Stack basic を普段よく使ってて、

 側面にポートピンのオスメス抜き差しも使いやすい。

 四方に側面ってのも何かと使いやすい

 でも最近ポートが若干不足気味。

 

core2、よく見るとポートはこちらの方が多い。

 core2は後ろのカバー外してピンが密集してるので

 中継のコネクタとかでちゃんと?出してやらないと使いづらい。

 

でもってcore2でモータ制御テストベンチ作るかな・・・と

 思って久しぶりに... コンパイル書込み環境チェックしてみたら、、、

 M5は今までに何度もあるのだけど、久しぶりに別のモジュール使うと

 たいていハマる。

 M5のArduino ちゃんと理解してない。。。

 

 M5basicしばらく使った後、、、

  M5StickC、Atom、AtomS3、core2、CAPSULE、C3U、stamp ほぼみんな 

  ちゃんとハマる。

 M5コンテストでもらった

  stampは結局動いてない。。。貰い物だから真剣に調べてない。

 

で・・・・

 予想通り? 久しぶりのcore2

ボードM5Stack-Core2に対するコンパイル時にエラーが発生しました。

 空のすけっちなのに。。。

 

ネットで検索しても全く同じ事例が見つからない・・・

karaage0703さん のとこに近しい情報あったけど...  原因わからない。。。

 

zenn.dev

 

からあげさんとこにも、

” M5Stack、久しぶりに使おうとすると、書き込みで必ずハマる気がします。”

 ってあるけど、全くその通りって気がします。

エラー全部画面に収まって出せたので おぼえ。

 

まだ しばらくはcore2 使えないかな・・・

 

 

 

回転センサの較正 モータベンチ用非接触磁気センサはレゾルバと違って

小型で軸端、側面配置など容易なので実験モノ、工作ではよく使います。

自分がよく使うのはMA730

データシートはこちら。

https://www.monolithicpower.com/jp/documentview/productdocument/index/version/2/document_type/Datasheet/lang/en/sku/MA730GQ-Z/document_id/3563/

https://www.monolithicpower.com/jp/documentview/productdocument/index/version/2/document_type/Datasheet/lang/en/sku/MA730GQ-Z/document_id/3563/

 

ゾルバは多摩川のをHV自動車用とかではよく使うけど

 ちょいと工作ではMA730の方が圧倒的に使いやすい、安いし

 小さいし、軽いし電力食わないし。

 

ゾルバ・・・先にHV車用のモータ駆動紹介で軸の根元についてる

  一見小さなモータのように見えるやつです。

 

磁気センサ、何より工作でいいのが側面に、隙間に、後付けで

 取り付けて検出できること。

 レゾルバは大変です。重さは1000倍以上あるし。

 

ただ側面検出だと出力が回転に対して線形じゃなくなるので

 補正、較正が必要です。

 その程度は使う磁石とか位置とかでいろいろなので

 データ取って較正です。

 

回転センサの較正は軸が出てるモノだと

 ステッピングモータ付けて、マイクロステップで刻んで動かして

 データ取りが多いです。

 

この場合そんなのつけるとこない。。。

 付けるための手間掛けるほど精度がいることもしない。

 

なので、最初の写真です。

そういう場合、適当に回転角をある程度正確に回せる治具作って

 データ取りです。

 

130モータケースに付ける歯車設計・・・

 

造形はこんなで・・・

出来たのをつけたのが最初の写真。

 

 

で、回転センサ出力を取るとこんな感じ。歯車は64歯。

 1回転分です。

軸端に付ければ黄色のようなデータが出力されてなんもせんでもいいけど

青い線のようなデータが出力される。

差分のピンク分を補正しないといけないです。

 

 

東京大学で紹介したインバータ技術紹介のデモとか・・・続き。

130改造ブラシレスモータ回したインバータまんまで

 配線つなぎ変えてHV車のモータを回してみせたところ。。。の再現...

 

インバータ技術の紹介では。。。

 その手動インバータでスイッチ切り替えで交流を作る原理のデモを

 紹介して、、、その手動だと交流と言っても粗い矩形波のつなぎ

 それをマイコン、電子制御できめ細かくやって正弦波風にすると

 モータが滑らかに回るようになって。。。

 

 でもってその原理ってのは130モータ改造ブラシレスモータ、

 HV車のモータ、も同じ。。。なので

 

 HV車のモータ、それなりにフリクションが小さく、コギングトルクが

 大きくなければ軽い力、小さな電流でもなんとか回せるので

 スタックチャンインバータで130モータ回した豆粒マイクロインバータで

 HV車のモータも回せるところを紹介した。

 

東京大学ではちょっと企業秘密みたく大学秘密?気にした方が

 いいようなのでそこでは動画とか取らなかったけど

 こんな感じのことやった。
 これもそれなりに評判よかったかな。

 HV車のモータでも負荷を取らなければけっこう小さな電力で、

 130モータ回した制御のままで回転させることはできる。

 

東大では、喜んでもらえたなって感じでした

 

 

 

 

 

 

メイカフェアで紹介したモータ制御比較、東京大学で評判良かった。

ちょっと心配だったけど、

 子供だましって笑われることもなく 感心してみてくれました。

 

どっかにも以前書いたけど、今時の参考書、ネット動画紹介

 すごく良くできてるけど、 やっぱり モノ で 見せて・・・

 触って、確認する・・・って方が 理解が深まるんじゃないかなって

 思う。

 

つづきは今晩。。。

 

 

 

 

 

 

 

 

マイクロモータ制御評価ベンチ、東大で紹介してきた♪

先日紹介の手動インバータの方もけっこう好評だった。

モータ、インバータ制御技術について

 ちょいとお仕事でもって東京大学で講師っぽいことしてきました。

 

春休み中だというのに思った以上にたくさんの学生さん。

 

イカフェアでけっこう好評だった手動インバータ、

 東京大学でもちゃんと?好評でした。

 

こちらは メイカフェアで出品した時の様子を

イチロヲさんがTwitter(X)で紹介してくださったモノ。

 12万視聴越えてる・・・

 

こちらのカッターの刃を電極に使うコロナモータ、

 メイカフェアでは危険ってことで出品しなかったけど

 東京大学には持って行って紹介しました。

 こちらもそこそこ好評だったかな。

 

東京大学の学生さん達は、こちらの学生フォーミュラ参加されている方達。

 

うちの会社のモータ、インバータシステムを学生フォーミュラに

 無償支給していて東京大学も使ってる大学のひとつ。

 

以前からエンジン関係モノでは学生フォーミュラに支援支給してたけど

去年から学生フォーミュラにモータ、インバータ支給を始めた。

いろいろ支援はしてたけど、

 

今年からいろいろ支給先の大学にモータ、、インバータ制御をやってきた

 エンジニアが技術指導などしていくことになって・・・

 

 自分はモータ設計、量産HV車、レース用HV車、特殊な○○インバータ等々

 やってきてて、パワーエレクトロニクス教育の講師とかもしてるので

 これもやってってことで。

 

 ぼくくらいのおやじは・・・

  もう現役設計、開発者は少なくて管理職側の人が多いけど

  昔から現場のエンジニアがいいって、今もずーっと開発、設計してる。

 

モータ、インバータどちらも製品使うより、

 自分で設計して作る側が楽しい方。

  モータ、おもちゃも、実車のHVも基本は同じでしょってわかってる人は多い。

 今はアニメーション解説モノなんかネットに出来のいいのがたくさんあって

  理解するのにとてもいい環境になってるなーとは思うけど、

 

実際にモノで示してるのはあまり見ない。

 やっぱりそういうのあったら楽しんでくれる人も多いかもって

具体的に可視化とかして原理模型とか...

 実車モータ原理を機械式、手動式のインバータとかで動かす。。。を

  よく作るようになった。 それがけっこうウケるのもわかった。

  

でもって、昨日は ”東京大学” に行っていろいろ紹介。

  去年の学生フォーミュラでも一部の東大生にはちょっと紹介したことあって

  それもけっこう評判良かった。

 でもって大勢さんではどうかなーっての楽しみだった。

 

思った以上に、、、ちゃんと?好評だったかと思う。

 そんなん当たり前じゃんって言われたりせんかなとちぃと心配もあった。

 流石、東大だなーって思うとこはやっぱりあった。

 既に、けっこう勉強してる。 いろいろよく知ってる。

 まだ二十歳そこそこなのに。

 

ぼくは二十歳の頃はバイク乗って、峠でいかに膝擦って・・・

 膝にガムテープで巻いた潰した缶で火花散らすかとかやってた。

  モータ制御、インバータ制御 気にしたことなかった。

 

会社入って機械いじり、電気いじり好きでハマってから勉強してー

 30数年掛かって今の自分。

 今のとこは・・・モータ設計、インバータ制御技術についてなら

 天下の東大生にも、ちびっと偉そうに?話せるかな。

 

でも

  ぼくが何十年と掛かったこと、数年でマスターして

   軽く越えちゃいそう...

 

で・・・・せっかくなので、

 スティックくんも紹介した。

  これもそこそこ好評だった。

実車のHVモータ、インバータ制御の勉強にしても

 最初の模型のモータ評価ベンチで十分基本勉強はできるよって紹介した。

 でもってだいたい制御と言えばPID制御。

 現代制御理論、、、あれは素晴らしいけど(うちの教育研修でもあるけど)

 

実際にはまだまだ制御を実用的に活かすにはPID制御かなぁって思う。

 シミュレーションの世界では現代制御でバッチリだけど

 現実世界ではモデルで表現難しい、気付いてない隠れた部分とか...でも

 けっこう影響大きいことー 摩擦やらヒスやら、温度で変わる、

 劣化で変わる、風が吹いたら変わる... 結局いろんな係数が入って...

 なかなか使いづらいってよく言われる。

 

で、PID制御。 

 勉強するなら定番の倒立振子。 ってことでぼくのスティックくん。

 モータ制御、倒立振子ロボ制御 程度はいろんなのがあるけど

 

 ざっと、、、普通のHV車のモータ制御の基本はほぼPI制御で

 倒立振子ロボの方が制御は難易度は高いかなぁって思う。

 

 で、倒立振子ロボ、構造モノ自体を昔は作るのそれなりに手間だったけど

 スティックくんは超簡単。

 サーボとM5StickCつなぐだけ。

 

ただ、以前も書いたけど、構造簡単な分、 

 制御は大きなセンサのたくさんある倒立振子ロボよりはるかに難しい。

 応答も小さいと固有振動数が高くなるので、倒れるまで時間が短いので・・・

 速くしないといけない。

 

 センサ精度あまりよくないとフィルタしっかり掛けたいけど

 普通のフィルタだと遅れが大きくなって間に合わない。

 で、カルマンフィルタとか相補フィルタ組み合したり。

 

 回転センサ、位置センサはないのでモータの駆動パルスから

 積分系の演算組合わせて自己位置推定をしないといけない。

 これがうまくいかないと、立ってはみたものの、

 あまり動かずその場で立つ・・・ができない。

 どんどん移動していって、サーボの回転が追いつかなくて倒れる。

 

 そもそも普通のラジコンサーボ、動きが遅い。

 SG90、6Vでmax130rpm

 M5StickCの5Vでは110rpmくらい。 1秒間に2回転回せない。

https://akizukidenshi.com/catalog/g/g114382/

 ちょっと応答が遅れて倒れ角が大きくなるともう立ち直る加速はできない。

 

あー また

 だいぶ脱線で思いつくままに書いた日記になりました。

 眠くなってきたので今日はこのくらいで。

 

そうそう、

先生も学生さんと一緒になって聞いてくださって

 うなづいてたり。。。

 

とても楽しい1日だった。

 東大生UTFFのみなさん、ありがとうございました♪

 

 

東大生のみなさんにも喜んでもらえた みたい♪

 

 

 

 

 

 

 

実車さながらの...モータ制御開発ができるマイクロテストベンチ製作開始

電流センサ、回転位置センサを追加・・・

 これで電流フィードバック、正弦波180度PWM変調

 ベクトル制御の基本構成は揃った。

最近、モータ制御技術の解説やインバータの動作解説とか

 会社の若い衆だけでなく学生さんにすることが増えてきた。

 

刈谷イカフェアでは一般の方?それなりにモータ制御を扱ってる方・・・にも

 モータ制御技術の話がそれなりにウケた。

こちらで紹介して頂いたのは9万視聴越え・・・

n-shinichi.hatenablog.com

 

電流センサはLEM HCS-LSP-05A

 3ターン・・・ゲイン3倍 で 1V@1A 

 

 

電流モニタできるようにした。

 制御ちょっといじったら

  バグを仕込んでしまった。

   動きが止まってる時がある・・・