DCモータの駆動・負荷実験
こんにちは、もれなみです。ゆっくりペースでちょっとずつモータ制御の勉強を進めてます。
勉強本では、ブラシレスDCモータのセンサレス制御をやる前にDCモータを2個つなげてその間にお手製エンコーダ（速度センサ）で電流制御・速度制御(センサあり・センサレス)する実験があります。(下図)
この構成では駆動側はモータとして、負荷側のモータは発電機として動作します。
負荷側は別にモータじゃなくてもいいと思いますが、例えばこのモータ端子に可変抵抗を付ければ可変負荷にできるといった利点があります。（ただし短絡時や低抵抗時は結構電流が流れるのでその点は注意が必要）
お手製エンコーダを作る
モーター制御の実験装置が出来た pic.twitter.com/RydffQBfCy
— もれなみ⚡️⚙ (@kawazuguchi) 2022年7月27日
さて、勉強本では回転するプーリに6枚の反射テープを貼り付け、フォトリフレクタとNOT回路×2を使ってパルスに変換することでお手製エンコーダを用意しています。 フォトリフレクタとロジックIC以外は具体的な商品名が書かれていませんでしたが、私がそろえた材料は以下の通りです。(参考までに)
タミヤ 楽しい工作シリーズ No.141 プーリー Lセット
ニチバン 装飾用テープ マイラップ MY-18 銀
ローム 反射型フォトセンサ（フォトリフレクタ）RPR220
https://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-11401/東芝 6回路シュミットトリガ TC74HC14AP
https://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-10923/ブレッドボード・ジャンパーワイヤ（オス－メス） ※RPR220配線用 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-08933/
-タミヤ 楽しい工作シリーズ No.157 ユニバーサルプレート 2枚セット
反射用の銀テープなんかはAmazonとかだと業務用？の少し高額なものが出てくるので注意が必要です。 勉強本ではNOT回路(TC74HC04)を2つ繋げてフォトリフレクタのアナログ出力をパルス出力に変換していますが、ヒステリシスを与えてチャタリングを抑制できるシュミットトリガの方が良いとのことで今回はそちらを使用しました。
あと、フォトリフレクタですが実験中に一度、赤外線LED(↓の写真の左)が壊れてしまったため予備を用意しておいた方がよさそうです。赤外線なので肉眼では見えず故障に気づくのに時間がかかりました。
波形とってみた
で、モータを回して波形を取ってみたらこんな感じです。
と計算することができます。
ちゃんと動作してくれてそうです。プーリとの距離感によってフォトリフレクタの出力が変わるので、位置の調整は少しコツがいりますが、結構簡単な構成でできちゃうもんなんですね。
