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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マイクロロボ OLED の顔と ステッピングモーター 制御

マイクロロボ、そんなに速く走らせるつもりはない し、

 ポート駆動で回す分だとそんなに速く走れない。

 

なので制御は手間を省いて割込みは使わずポーリングでモータの

 ベクトル制御をやってる。

 

小型OLEDの使い方もおよそわかって顔の表示もスティックくんやATOMくん

と同じような感じのを一応できた。

ちょっと気になったのがOLEDの通信はI2Cなのだけど400kHzと遅い。

ただ情報量は64x32の単色で少ない。

測ると1.2msほど掛かってた。

 

でもって、モータは1回転当たりハーフステップで40ステップある。

回転ムラを抑えるために1ステップごとに一定の遅れにするため

OLEDの描画更新を入れたらそれだけで他の処理は置いといて

単純に1回転約50msが最速に落ちる。 

・・・20回転毎秒

・・・1200rpm

マイクロロボのタイヤがΦ8mmあるので1回転約2.4cm

1200rpmだと、約50cm/秒の速度 時速1.7km/h程度

まだ十分速い・・・ので とりあえずよしとする。

でも実はこの辺りで逆起電圧もおよそ釣り合って

いい感じに動くとこではおよそmaxなところ

 

ただ、出力は取れないけど単に無負荷くらいで回すだけなら

逆起電圧と釣り合ったところからも回転磁界速度を上げると

進角がついていって弱め界磁を掛けていくので

逆起電圧を下げてまだまだ高回転に回すことはできる。

その状態では力率は落ちて無効電流が増えるので電力消費では悪くなるばかりだけど。

 

自動車ハイブリッドシステムうんちく

ちょうど、初期型、97年式のプリウスが高速道路で辛かったのと同じ現象。

初期型のTHSシステムでは今のTHSⅡにはついてる昇圧コンバータがついてなかった。

およそ街乗り程度の速度でモータ仕様が最適化されてた。

なので高速道路、高速走行では逆起電圧が高くなって

普通にモータの効率いいとこではもう回せない。

仕方ないので進角を掛けて・・・位相を進めて、

磁石の逆方向磁界成分を増やす回転磁界にする。

すると逆起電圧は落ちる。

回転トルクを出すベクトルの電流が流し込める。

力が出る。

一応、速く回るようになる。。。

でも、仕事にならない磁石の磁界を弱める成分の電流をずっと流してる。

モータ巻き線には抵抗(インバータにもだけど)がある。

余計な発熱が多くなる。

冷やしきれなくなる。

で当時話題?の亀さんマークが出て出力制限が掛かって

速度が落とされる・・・ 

損失大きく、、、効率が悪いのでこの領域では燃費も悪い。

 

それがけっこう不評だった。思った以上に問題になった。

で、、、2型プリウス、爆発的ヒットって言われたやつでは

電池の288Vを昇圧コンバータで約500Vにして弱め界磁を不要にした。

高速道路でも高効率、燃費がいい。

HVシステムは複雑になっていったけど。。。

 

そして昇圧コンバータは当たり前で重要になっていった。

で・・・自分はレクサスGS450Hの昇圧コンバータを設計した。

 

これがうちの会社ではトヨタへのHV主機参入は初だった。

めちゃくちゃ大変じゃった。。。

 

で・・・その頃

 世界的にはハイブリッドってなんだ?だった。

欧州では非常人気の高い ルマン24時間レース

ハイブリッド市場開拓の欧州戦略で

 ここで知名度アップで名を上げる等々やるぞってことで

 ルマン24時間レースにハイブリッド車で出て出るってんで

 レース用のインバータ開発とかするようになっていった。。。

 20年ほど前の話でした...