コアレスモータの特性を計測4

  今回は, トルク測定を試みました. 前回と同じ以下の簡単な回路で,katoさんが追記してくださった方法によって計測します.

    発生起電力 Vn = 0
    電流 I = V_R / R
    プローブ長さ r = 22 [mm]
    トルク T = r * m * g
    m : 計りの指示値
    g : 重力加速度
    端子間抵抗 R_M = V_M / I

  結果は以下のとおりで, おおむね電流の増分に比例してトルクが増加することがわかります. さらに, T切片が負であることから, 摩擦トルクがわかります. ただし, 静止状態の摩擦なのであまり役には立ちません.

  ここで得られたトルク定数k_Mと前回得られた発生電圧定数k_Eにはk_E = 2*pi/60 * k_M の関係があることになっていますが, 15%ほど値がずれます. これはトルクを測るときにモータが静止状態であることに問題があるように思います. ここで知りたいのはモータがある位相にあるときのトルクではなく, 一回転の平均トルクだから.
  何か簡単にできて回転状態のトルクを測る方法はないですかね?

  ついでに端子間抵抗の結果は以下のとおり. ただし, これは熱平衡状態になったのを確認しているわけでもなくあくまでも目安ですが, 熱時定数がそれほど大きいとは思わないのでだいたいこれくらいでしょう.

コアレスモータの特性を計測3

  前々回に試した方法で, もう少しちゃんとデータをとってみました.

  モータに直列にR=0.68Ωの抵抗をつないでその両端電圧V_Rとモータの両端電圧V_Mを計測しました.

    電流 I = V_R / R
    発生起電力 V_n = V_M - R_M * I

  回転数についてはFC-100の1000fpsでがんばってカウントする...

  結果, 以下のように回転数nに対する発生起電力V_nの関係を得ることができ, 予想以上にきれいに直線にのりました. なかなか信頼できるデータではないでしょうか.

  ただし, 回転数が増加すると摩擦トルクが大きいらしく, 以下のようにnの増加に伴って電流Iが増加します. 高回転で回すと効率がよくなるとは単純には言えなさそうですね.

コアレスモータの特性を計測2

前回電圧定数を計測したが,電圧定数とトルク定数は以下の理由により同じものなのでトルクははかる必要がない.

と言いたいけれども,実際には摩擦トルクなどがあったりするのでもう少し調査しようと思う.小さいモータは摩擦が大きいので,前回の測定値も全然信用していない.

コアレスモータの特性を計測

以前からモータの特性をはかる方法がないかと思っていました.トルクをはかるのが困難だなあと思って保留になっていたのですが, とりあえずkatoさんが提案された方法で電圧定数をはかってみました.(動画は再生速度をさらに落としています.そのせいでスムーズに再生されません.)



こじまうす6に使用しているMK06-4.5で,50回転するのに215フレームかかったので,電圧定数は8.96E-5 [V/rpm]となりました.ちなみに,MK04-10で6.79E-5 [V/rpm]でした.

追記:端子間電圧1.25Vです.

関西支部大会参加賞

今更書くけれども,参加賞でオプトランスのLEDをたくさんいただきました.これはけっこう使えるように思う.

VSF473C1　青色LED.特性不明.
VSF666C5　赤色LED.データシート添付.親切である.
LSF880C5　赤外LED.VSF880C5と書かれているが,添付のデータシートと発光波長からLSFの間違いだと思う.
PDF130D1　フォトダイオード.特性不明.

たくさんあるけど何に使いましょうかね.