先回は130モータの巻線のままブラシレスモータに改造して
インバータで回しました。あれだと起動電流は単純通電だと一瞬１A以上流れます。
デルタ結線で線間は1Ω程度しかないので。
コギングトルクも結構あるのでそれを乗り越えるためにも大きな起動電流が
必要です。
電池で動かす時など一瞬そんな大きな電流が流れますが適正負荷ならすぐ回転速度が
上がり、逆起電圧が上がって1.5Vで0.5A以下程度になります。
モータのサイズ感、後でNゲージで機動車、Bトレをさらに小さくして・・・
で動かすなら出力は0.1Wもあれば十分なのでマイコンポートで駆動できるレベルです。
ざっと計算してみるとなんとか130モータベースで
コアレスの3相ブラシレスモータにすればNゲージで走らせれそうな算段になります。
で、割と電子工作ではレアもの感のあるモノでちょっ技術的にも難易度高い...かな？
なのでやってみよう思って作ってみた・・・です。
今までモータは仕事でも車載用の設計したり、手作りモータも
いろんなの作ったですがちょっと難易度高い・・・かな。
マイコンポートで駆動しようとしないならなんてことないんんですが。。。
当たり前と言えば当たり前なんだけど量産品のモータ設計とかは
あまり難しいことはないです。というより難しいことはやらない、
やっちゃいけない。確立された技術の範疇で確実に品質信頼性のあるもの
設計しなくちゃいけない。ただレース用のモータ設計とかが多かったので
攻めてる方ではやってたけど。
また脱線だけど攻めすぎてとんでもないことになった経験、思い出した。
もう30年ほど前トヨタのインディーカー、CARTレースでのその時は
小型高出力のイグナイター、インジェクタードライバー設計してた時のこと。
こんなレーシングカー。
そう。。。 若かったな・・・すっごい大失敗したのでした
いっぱいいろんな人に迷惑かけた。
すっごい反省した。
ホンダのイグナイターはTDKが作っていて、それよりずっと小さいのが自慢
だった。
特許も出した、ちょっと自慢のスイッチング回路だった。
当時はまだあまり世の中にまだ量産モノではでてなかった
ソフトスイッチングのインターリーブ制御使ったもの。
マイコン使わずアナログと74HCで組んだ回路だった。
エンジンの仕様とかレギュレーションで決まってるので
イグナイターとかも必然的に出力がおよそみな同じになる。
ロサンゼルスとかのレースサポートで出張で行って、
ホンダのピットでカウルを外してイグナイターが見れるチャンスで
写真そばで撮らせてもらったんだけど、サイズが後でわかるように
ペンを並べて写真撮ってたら怒られた・・・の覚えてる。
あれ・・・なんの話だっけ・・・
あー攻めたらの話。 そのレース製品重量を何g以下にするってのが
あって実際に作ったらちょっとオーバーしてた。
で、、、モールドをこっそり少なめにして 重量クリアさせた。
トランジスタの放熱に必要なんだけど...軽くしたら熱的に持たなかった。
でもってレースでぼくの設計したそれが壊れた原因でリタイヤした。
ものすごーく怒られた。報告書いっぱい書いて対策案やらいろいろ。
でも仕事はすごくやりがいあって楽しかった。
それからすると量産のハイブリッド車のインバータとかの設計は
楽しいものではなかったかな...技術的に難しいとこにチャレンジじゃなくて
いかに安くても高品質なものにするか・・・とか次元の違う難しさだった。
でも、量産された時の街走ってる車に自分の設計したのが載ってるってのは
これまた格別な達成感があったりしたものだけど。
あー なんの話 書いてたっけ・・・
いつのまにか備忘録じゃなくて思い出話録だ...
話戻して、、、
ESP32のポートで動かすなら40mAくらいがおよそ最大。
電圧も3.3Vでいきたい・・・この電圧、電流の縛りが厳しい。。
でもって磁極が1極対しかない。これが磁界のバランスとれなくて
磁極間が遠いのできつい。制御ベクトル的なことがちゃんと実機に現れない。
電磁気学的には・・・理論的に だと、ｑ軸に電流流すのが最大トルクなんだけど
それは理想的な平等磁界中の話なのでこの場合、
電気角的にはｄ軸に近い、、、磁石の極と巻芯が近づいたとこが
最大トルクになる感じになる。
今回はΦ0.1線でおよそいける計算になったので作って見たのがこちら。
これは元はモータのケース だけど今回の使い方、ブラシレスモータに改造してでは
ローターになる。
でもって回してみたのがこちら
130モータを
— しん (@shinichi_nin) 2024年2月16日
#3相ブラシレスモータ改造 その22
さらに #コアレスモータ化 !
手回しインバータで回してみた♪
3DPボビン3相巻線のステータ,
ケースにネオジム磁石使ったアウターロータ♪
ｽﾀｯｸﾁｬﾝは後の電子制御担当に備え見学です...#Ｍ5Stack #ｽﾀｯｸﾁｬﾝ #ベクトル制御 pic.twitter.com/ApGmfhsjMC
そう言えば普段、使ってることばそのまんまで動画の中でも
うんちく書いてて あー って思ったこと...
透磁率、空気とか透磁率ゼロなるんで空芯コイルはいっぱい巻いて
って言っちゃうんだけど間違ってますね・・・
鉄に比べたらすっごい小さいけどゼロではない。
μ0=4π×10−7≈1.26×10−6N/A2
磁界の強さHと磁束密度Bとの関係は、
物体の磁化のしやすさμ（透磁率）を用いB＝μH
透磁率ゼロだと磁界をいくら強くしても磁束密度は0ですね。。。
自分の場合
実際のモーター作る時、コンバータ作る時のコイルの設計なんかは
最初の最初で材料決めたら、透磁率決めたら・・・あとはAL値。
状、ギャップとかでALが決まるので
起磁力ATの方が何かとよく使う。
AL値は『インダクション係数』や『AL-value』と言われるもので
巻き数の2乗とAL値掛けたらインダクタンスが計算できるというものです。
インダクタを設計するんじゃなかったらこの辺りは知らなくても
いい かな。
