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2020年1月14日(火) 21:27

ラジコンでステッピング

 自分はこれまで、ステッピングモーターを殆ど使ったことがない。どうしても精密な位置決めが不可欠で更に、サーボでは対応できない。そんなレア用途でのみ必要だ。
 二の足を踏む最大の理由は、パワー不足。ラジコン用の540などに比べると、重いくせにパワーがない。もうちょっとパワーが欲しい。540と似たようなサイズのステッピングモーターは、定格2Aぐらいしかない。電源配線もそれに見合った細いもので、ラジコン用540の太い配線とは似ても似つかない。
 同じようなサイズで、20Aぐらい流せるステッピングモーターは無いのかよ・・・

 更に、回転数を上げられない。上限は毎分4000回転ぐらいで、ある程度の負荷を駆動する前提なら3000回転と見ておくべきだ。これでは、ラジコン用では使い物にならない。

 しかし、Sタンクの旋回用モーターとしてであれば、使い物になるかもしれない。
 3000回転なら、起動輪を毎秒1回転ぐらいさせられそうだ。それで超信地旋回を行えば、実用的な速度は出せると思われる。また、通常の旋回でも使い物にならないってほどではないだろう。Sタンクは、「当たらなければ、どうってことはない」とばかりに高速走行で急ターンを行うような戦車ではない。急旋回が必要なら、速度を落とせば済む。
 想定されるステッピングモーターの速度での旋回をイメージすると、充分普通に操縦できる気がする。

 Sタンクの旋回では、何と言っても超低速が重要だ。そしてこの超低速こそ、ステッピングモーターが最も得意とするところ。手軽に使えるドライバーも売られているので、数分で1回転なんて超低速回転すら可能(なはず)。
 それを利用した照準では、バックラッシュが大問題である。しかし両方向に動かすから問題なのであり、片側からジワジワと寄せる運用を心掛ければ何とかなるだろう。30メートル先の照準を片側からジワジワ、を可能とするほどの超低速をステッピングモーターなら実現できる。しょうじき、超信地旋回を利用した照準という点では、ステッピングモーターの実用性を疑っていない。

 だから採用できるかどうかは、通常走行時に旋回が実用になるだけのトルクを出せるかどうかに掛かっている。さすがに、ロクに曲がれませんという性能だと、どんなに超信地旋回を利用した照準が素晴らしくても、使い物にならない。
 これは、試してみないと分からない。

 実際にステッピングモーターをラジコンで使おうとすれば、もっと簡単に厄介な問題もある。それは、電源電圧。
 ステッピングモーターの大半は、定格24Vなのだ。秋月や千石ではアマチュアが扱い易い定格5Vのものを売っているが、いずれにしろラジコンの7.2Vでは使い難い。モーターはLEDなどとは異なり、定格オーバーの入力で即座に壊れたりしないから、定格5Vを7.2Vで使うことも可能だ。しかし、今度はドライバーが適合しない。
 ステッピングモーターをただ動かすだけなら簡単だが、電流管理や正弦波駆動など機能性能を考えると、既存のドライバーに魅力がある。自作とは、市販品では実現できないものを作るから意味がある。市販品で足りるものや市販品が優れるものを自作するのは、時間の無駄。

 ところが、秋月や千石で売っているドライバーは、正弦波を可能とする高性能なタイプが8V以上にしか対応していない。定格5Vのステッピングモーターばかり売っているのに。
 必要なのは2〜3Aだけなので、DC-DC コンバーターで解決しようと考えた。ところが、ラジコンバッテリーの電圧から8V以上を作るような DC-DC コンバーターは、極端に少ない。1A以下のものしかない。そして市販の DC-DC コンバーターの大半は、並列使用できない。

 かくして、ステッピングモーターを試す最大のネックは、DC-DC コンバーターということになった。まずは、適切な DC-DC コンバーターを見つけねばならない。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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