Ｐａｇｅ 1390 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 通常モードに戻る ┃ ＩＮＤＥＸ ┃ ≪前へ │ 次へ≫ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ▼モータの消費電力について よし 10/1/16(土) 14:31 ┣Re:モータの消費電力について アイローネ 10/1/16(土) 15:26 ┃ ┗Re:モータの消費電力について まるいわ 10/1/16(土) 19:35 ┃ ┣Re:モータの消費電力について よし 10/1/16(土) 19:50 ┃ ┗Re:モータの消費電力について アイローネ 10/1/17(日) 12:33 ┃ ┗Re:モータの消費電力について よし 10/1/17(日) 21:58 ┃ ┗Re:ちょっと間違えてしまいました。 アイローネ 10/1/18(月) 18:45 ┃ ┗Re:ちょっと間違えてしまいました。 桝岡 10/1/19(火) 19:32 ┃ ┣Re:ちょっと間違えてしまいました。 たろ 10/1/19(火) 20:22 ┃ ┗Re:ちょっと間違えてしまいました。 JOYA 10/1/19(火) 22:36 ┃ ┗アンプはスイッチング動作 まるいわ 10/1/19(火) 23:55 ┃ ┗Re:アンプはスイッチング動作 JOYA 10/1/20(水) 22:19 ┃ ┗Re:アンプはスイッチング動作 桝岡 10/1/21(木) 21:06 ┃ ┣Re:アンプはスイッチング動作 アイローネ 10/1/22(金) 18:36 ┃ ┃ ┗Re:アンプはスイッチング動作 桝岡 10/1/23(土) 17:10 ┃ ┣Re:アンプはスイッチング動作 まるいわ 10/1/22(金) 20:56 ┃ ┃ ┗Re:アンプはスイッチング動作 桝岡 10/1/23(土) 18:02 ┃ ┣Re:アンプはスイッチング動作 よし 10/1/23(土) 9:43 ┃ ┃ ┗Re:アンプはスイッチング動作 まるいわ 10/1/23(土) 11:03 ┃ ┗PWM駆動のモータ特性 JOYA 10/1/23(土) 15:59 ┃ ┗Re:PWM駆動のモータ特性 桝岡 10/1/23(土) 17:53 ┃ ┗Re:PWM駆動のモータ特性 まるいわ 10/1/23(土) 22:25 ┃ ┗Re:PWM駆動のモータ特性 Glider Pilot 10/1/24(日) 1:43 ┃ ┗Re:PWM駆動のモータ特性 桝岡 10/1/25(月) 21:19 ┗真剣にお答えいたします。 金 10/1/16(土) 16:30 ┗Re:真剣にお答えいたします。 たろ 10/1/16(土) 19:19 ┣Re:真剣にお答えいたします。 金 10/1/16(土) 19:43 ┃ ┗Re:真剣にお答えいたします。 銀 10/1/17(日) 3:13 ┃ ┗Re:真剣にお答えいたします。 金 10/1/17(日) 4:49 ┃ ┣Re:真剣にお答えいたします。 銅 10/1/17(日) 8:35 ┃ ┃ ┗Re:真剣にお答えいたします。 金 10/1/17(日) 11:26 ┃ ┃ ┗Re:真剣にお答えいたします。 まるいわ 10/1/17(日) 23:15 ┃ ┃ ┗Re:真剣にお答えいたします。 金 10/1/17(日) 23:40 ┃ ┃ ┗Re:真剣にお答えいたします。 金 10/1/18(月) 0:13 ┃ ┃ ┗Re:真剣にお答えする必要はありません 匿名希望 10/1/18(月) 0:37 ┃ ┃ ┗Re:真剣にお答えする必要はありません 金 10/1/18(月) 0:52 ┃ ┃ ┗Re:真剣にお答えする必要はありません 匿名希望 10/1/18(月) 1:11 ┃ ┃ ┗Re:真剣にお答えする必要はありません クロちゃん 10/1/18(月) 18:39 ┃ ┗Re:真剣にお答えいたします。 銀 10/1/17(日) 8:38 ┗Re:真剣にお答えいたします。 よし 10/1/16(土) 19:43 ┗Re:真剣にお答えいたします。 たろ 10/1/16(土) 19:58 ┗Re:真剣にお答えいたします。 よし 10/1/16(土) 20:13 ─────────────────────────────────────── ■題名 ： モータの消費電力について ■名前 ： よし ■日付 ： 10/1/16(土) 14:31 -------------------------------------------------------------------------
| ブラシレスモータの消費電力について以前から疑問に思っていたことがあります。 専門の方には当たり前のことかもしれませんが、教示いただけると幸いです。 1.ヘリなりアクロ機なりでホバリングをするとき、3セルバッテリーから20A流れたとします。 2.他のセッティングは一切変えずに、バッテリーを4セルに変更したとします。 3.このときホバリングに必要な電流は20Aでしょうか？それとも同じ電力となる 3×20/4＝15Aでしょうか？（バッテリーの電圧ドロップは無視します。気持ちが悪ければ、定電圧電源と仮定してもいいです） 4.経験的には15Aだと思うのですが、ではこのとき、ブラシレスモータに流れている電流は本当に15Aなのでしょうか？コイルに生じる力（ローレンツ力？）は電流のみに依存するはずなので、ホバリングに必要な力を得るのに必要な電流は20Aのはずなのですが・・・ |
| ▼よしさん： 単純に考えればホバリング中はヘリの質量＝ローターの発生揚力ですから 回転数もピッチも変えないのであればローターの駆動抵抗も変化しませんよね。 であれば必要なモーターの発生ワット数も同じになるのでW＝VXAですから、 ３セルで２０Aなら４セルで１５Aになるはずです。 でも実際に電圧を上げると回転数が上がり電流も上がりますよね。当然ヘリは上昇し始めます。そこでスロットルスティックを下げてもとの回転数に下げますと電圧と電流が一緒に下がってしまいますよね。 結局ホバリング中のワット数が同じになる電圧と電流値に落ち着くのではないでしょうか？ |
| よしさん、アイローネさん、こんばんは。 この問題を考えるとき、時間軸についての議論が必要です。つまり、４セルにしたら電圧が上がった分だけ電流はたくさん流れているのです。 モーターだとほんとは大変なので純抵抗で考えると、３セル（１１V)で２０Aのとき、４セル（１４V)では２５．５A流れます。（計算が大雑把ですが） でも、電力は２２０Wから３５７Wまで増えてしまいますから、ホバリングするために、同じ電力になるようにアンプが電流を流す時間を６２％に減らしています。 大抵の電流計は平均値指示型ですから、電流は１５．８Aを示すでしょう。 |
| ▼まるいわさん： >同じ電力になるようにアンプが電流を流す時間を６２％に減らしています。 >大抵の電流計は平均値指示型ですから、電流は１５．８Aを示すでしょう。 アイローネさん、まるいわさん ありがとうございました。 アンプが何かしていると思っていましたが、合点がいきました。 |
| ▼まるいわさん： お世話になっています。 >でも、電力は２２０Wから３５７Wまで増えてしまいますから、ホバリングするために、同じ電力になるようにアンプが電流を流す時間を６２％に減らしています。 >大抵の電流計は平均値指示型ですから、電流は１５．８Aを示すでしょう。 ちょと実験してみました。２Ｓで全開にして電圧、電流、回転数を測定しておき、３Ｓに変えてエンコンスティックを下げ、ワット数が同じ位になるようにして同様の測定をしました。計測装置はハイペリオンＥメーター（旧型）です。 概ね予想通りの結果でした。 |
| ▼アイローネさん： >概ね予想通りの結果でした。 実験までしてくださいありがとうございました。 やっぱり電流値（平均値）は下がりますね。 それでも同じロードをまわせるのは、まるいわさんのおっしゃるとおり、 モータへの（瞬間）電流値が変わっていないからでしょうね。 アンプ選定のときに留意しておく必要がありそうです。 ありがとうございました。 |
| ▼よしさん： １月１６日の投稿で 「スロットルスティックを下げると電圧と電流が同時に下がる。」 と書きましたが実験の結果スロットルをさげると電流値は下がりますが電圧は逆に上がっていきます。 これはまるいわさんの回答にある通りアンプが電流を流す時間を短くしてモーターのスピードをコントロールしているためと思われます。 だとすると瞬間的にはモーターには３セルの電圧とそれに見合う電流が流れていると考えられますからその瞬間の電流が20Ａ程度なのでしょう。 実証するににはミリセック単位で電流と電圧を記録する必要があるので、 手持ちの計測器では測れません。（ハイペのＥメーターIIには電流や電圧の時間軸にたいするグラフ機能があると謳っているからこいつなら測定できるかも） |
| ▼アイローネさん： >実験の結果スロットルをさげると電流値は下がりますが電圧は逆に上がっていきます。 これは、電圧と電流を、電池とアンプの間で測定したため、ですよね？ スロットルを下げると、電流が減るので（電池の負荷が軽くなるので）、 電池の電圧が上がるのだと思います。 最初の、「スロットルスティックを下げると電圧と電流が同時に下がる。」 というのは、電池の電圧ではなく、モーターの電圧を想定しているはずで、 アンプとモーターの間で電圧と電流を測定できれば、 スロットルを下げると電圧も下がるはずです。 アンプがどのように動作しているのか把握できていませんが、 単純なスイッチング動作なら、スロットルを下げるとモーター効率が低下します。 回転数もピッチも変えないのであれば、同じ回転数で同じトルクが必要なので、 同じ平均電流が必要になり、電池電圧が高い分だけ損失が増加するはずです。 アンプがスイッチングレギュレータとして動作していれば（スイッチング後に、 コイルによる電流の連続化が行われていれば）、トランスのように電圧を変換できるので、 電力が同じで良く、電池電圧が高ければ電流が小さくなります。 RCPsimの内部計算モデルを作るときに、測定データが無く、 どちらでアンプとモーターをモデル化すれば良いか迷ったのですが、 とりあえず単純なスイッチングモデルを採用しました。 実験結果を見ると、同じ入力電力になるようにスロットルを調整したとき、 3セルでは2セルよりも回転数が下がっていて、モーター出力が低下している ことを意味します。 しかし、単純なスイッチングを想定して計算した場合よりも回転数が大きく、 単純なスイッチングとスイッチングレギュレータの中間くらいの 特性に思えます。 アンプには、コイルは入っていないと思うのですが、モーター巻き線を コイルとして利用し、スイッチングレギュレータ的に動作させて 効率を改善しているのでしょうか？ |
| >これは、電圧と電流を、電池とアンプの間で測定したため、ですよね？ >スロットルを下げると、電流が減るので（電池の負荷が軽くなるので）、 >電池の電圧が上がるのだと思います。 その通りです。細かい突っ込みを入れるのもどうかと思い辞めてました。 ESC側の制御は、ON/OFFのデューティー比で まるいわさんの言うように"流す時間"を制御しています。 実際にモーターにかかる電圧は常にVccなわけですが、 スイッチングの波が充分に小さければ、交流の実効電圧の計算と同じく 事実上電圧を制御しているのと同じ状態が得られるという考え方です。 |
| ▼桝岡さん、こんばんわ >アンプには、コイルは入っていないと思うのですが、モーター巻き線を >コイルとして利用し、スイッチングレギュレータ的に動作させて >効率を改善しているのでしょうか？ その通りだと思います。出力段のFETを非飽和で使うと、損失電力が大きすぎて耐えられないでしょう。 適当な解説が見つからないのですが、参考情報があるURLを検索してみました。 http://www.jeea.or.jp/course/contents/01148/ PWM波形をFETのゲートに入れます。そうすると、出力電圧はPWMですが、出力電流はSIN波になると思います。 モータの効率は、ここが参考になります。 http://www.dokidoki.ne.jp/home2/tohrus/ http://www.dokidoki.ne.jp/home2/tohrus/brushless/efficiency.html |
| アンプの動作は議論にあるように、FETの動作がＡ級とかＢ級では損失が大きくて効率が非常に下がってしまい、実用になりません。Ｄ級のスイッチング動作です。 モーターに流れる電流は正弦波ではなくて矩形波です。もちろんモーターのコイルにより若干の波形のなまりが生じて損失になりますが、ＦＥＴをパラに使用してインピーダンスを下げて効率を改善しています。 実際のアンプの動作はラジコン技術誌2008年ごろに連載された清水隆雄氏の記事「プロポに憑かれた人々」に詳しいですからご覧ください。 |
| ▼まるいわさん、こんばんわ 了解です。模型用の小型のものなら、ベクトル制御、正弦波駆動なんてしませんね。センサーレスですから、120度通電の矩形波駆動でしょうね。電流帰還も無いだろうから、電圧制御ですね。 少し参考になるURLを見つけました。 http://www3.toshiba.co.jp/semicon/member_semicon/micon_elearn/tlcs870x/chapter3_10/index.html |
| ▼まるいわ さん >モーターに流れる電流は正弦波ではなくて矩形波です。 ラジコン技術の記事を確認できていないのですが、 気になっていたのは、アンプの損失ではなく、 モーター巻き線の抵抗分による損失が、矩形波電流のPWM駆動で増大する点です。 [1]電池とモーターを直接接続 10Vの電池に、巻き線抵抗が1Ωのモーターを接続して、2Aの電流が流れた場合、 巻き線抵抗には1Ω*2A=2Vの電圧がかかっていて、 巻き線抵抗の損失は2V*2A=4Wです。 10V-2V=8Vが、モーターの回転による逆起電力(電圧)で、回転抵抗等の損失を 無視すれば、モーター出力は8V*2A=16Wになります。 入力電力は10V*2A=20Wなので、効率は16W/20W=80%です。 [2]PWM駆動 12Vの電池を使用し、[1]と同じ出力（回転数とトルク）になるようにPWM制御します。 回転数が同じなので、モーターの逆起電力は[1]と同じ8Vです。 PWMのため矩形波でON/OFF制御すると、ON時には、巻き線抵抗に12V-8V=4Vが 印加されていて、4V/1Ω=4Aの電流が流れます。 OFF時の電流は0Aです。 トルクが同じなので、ON/OFFを時間平均した巻き線電流は、[1]と同じ2Aに なっているはずで、デューティ(ON時間の比率)は2A/4A=50%になります。 巻き線抵抗の損失は、デューティを考慮して、4V*4A*50%=8W になり、[1]よりも大きな損失が発生しています。 モーター出力は、デューティを考慮して、8V*4A*50%=16Wになり、 当然、[1]と同じ値です。 入力電力は12V*4A*50%=24Wなので、効率は16W/24W=66.7%になり、 これは[1]よりも低い値です。 アンプの損失が無い、理想スイッチングの場合でも、デューティを低くして パルス電流を大きくすると、抵抗の損失がR*I^2なので、電流の2乗が利いて、 同じ平均電流でも損失が増加してしまうためです。 [3]可変抵抗制御 12Vの電池を使用し、可変抵抗を挿入して、[1]と同じ出力になるように制御します。 モーターの端子電圧は、[1]と同じ10Vで、電流は2Aです。 可変抵抗には12V-10V=2Vがかかっていて、可変抵抗の値は2V/2A=1Ωになります。 可変抵抗の損失は、2V*2A=4Wです。 モーターの巻き線抵抗の損失は[1]と同じ4Wなので、2つの損失を加算 すると4W+4W=8Wになり、[2]の損失と同じ値です。 モーター出力は[1]と同じ16Wで、入力電力は12V*2A=24Wなので、 効率は16W/24W=66.7%になり、これも、[2]のPWM駆動と同じです。 Ａ級アンプによる制御は、可変抵抗制御と同様の動作なので、 Ａ級アンプとPWMでは、損失がアンプで発生するか、巻き線抵抗で発生 するか、という違いがあるだけで、トータル効率は同じになります。 PWM駆動で効率を改善するには、スイッチングレギュレータのように、 スイッチングした後にコイルとダイオードにより電流を平滑して、 矩形波のパルス電流ではなく、平滑化された電流をモーター巻き線に 流す必要があります。 実際のアンプで、そのような動作が行われているのか、長年の疑問 だったのですが、 ▼JOYA さん >少し参考になるURLを見つけました。 これを見ると、 PWMのスイッチング周波数を高くすると、巻き線のインダクタンス成分の 影響が大きくなるため、OFF時に発生するインダクタの逆起電力を 利用して、還流ダイオードを使って電流を電源へ逆流させることで、 巻き線電流を連続化し効率を改善できる、と考えられます。 低周波スイッチングアンプでは、Ａ級アンプと同じ効率になってしまうが、 高周波スイッチングアンプなら、スイッチングレギュレータと同様に効率を改善でき、 セル数を変更したときにも、入力電力が同じなら同じ出力になる、 と考えて良さそうです。 |
| ▼桝岡さん： >トルクが同じなので、ON/OFFを時間平均した巻き線電流は、[1]と同じ2Aに >なっているはずで、デューティ(ON時間の比率)は2A/4A=50%になります。 同じ回転数で同じトルクを発生している同じモーターに流れている電気は同電圧、動電流と考えて良いのですね。 >巻き線抵抗の損失は、デューティを考慮して、4V*4A*50%=8W >になり、[1]よりも大きな損失が発生しています。 簡単にいうと電池のセル数を変更して電池とアンプの間で電圧と電流が変化してもアンプとモーターの間での電圧と電流（の平均値）は同じということで、つじつまの合わない分が損失でアンプが熱くなっている分ということでよろしいでしょうか？ |
| ▼アイローネさん： >同じ回転数で同じトルクを発生している同じモーターに流れている電気は同電圧、 >動電流と考えて良いのですね。 はい。 同じトルク→平均電流Iaveが同じ 同じ回転数→逆起電力(電圧)Eoが同じ モーター端子の瞬時電圧は、v(t)=Eo+R*i(t)で、EoとRは一定なので、 平均電圧は、Vave=Eo+R*Iaveになり、 電流も電圧も、平均値は同じ値になります。 平均電圧＊平均電流は同ですが、モーターに入力されている電力は違う場合があります。 平均電力は、平均電圧＊平均電流ではなく、各瞬間の電力（瞬時電圧＊瞬時電流） を平均したものです。 前例の、[1]と[2]を比較すると、モーターの平均電圧と平均電流は同じですが、 モーターの入力電力は[2]が4W大きくなっています。 >つじつまの合わない分が損失でアンプが熱くなっている分ということでよろしいでしょうか？ 電力を測定して、電池出力とモーター入力に差があれば、その差電力は アンプの損失であり、アンプが熱くなっている分です。 電池とアンプの間で電圧と電流を測定した場合は、電圧が一定なので、 電圧(一定値)＊平均電流で、電力を計算できます。 しかし、アンプとモーターの間で電圧と電流を測定した場合は、電圧もPWM制御に より時間によって変化するので、平均電圧＊平均電流では電力を計算できません。 前例の、[1]と[2]を比較すると、モーター出力が同じで、電池出力は[2]が大きく なっていますが、差分はモーターの巻き線で消費され、モーターが熱くなっています。 無損失のアンプを想定して計算したので、アンプは発熱しません。 |
| 桝岡さん、こんばんは。 モーター、と言うより回路についてはアマチュアですから、ここまで深く追求されると良く分かりません。 昔、大学で勉強した程度の話としては、モーターの損失は大きく分けて「鉄損」と「銅損」があって、増岡さんの言われているのは「銅損」です。 これはまさに撒き線に流れる電流と撒き線抵抗による損失で、電流を流すほど増える物です。 ただ、ここで増岡さんの議論がちょっと違うな、と思うのは、増岡さんのお考えはブラシモータ（昔ながらの４００モーターとか）でお考えのようですが、ブラシレスの場合は交流にならざるを得ない、と言うことです。基本は１２０度ずらした３つのコイルに流す電流の向きを変えて回転磁界を作り、永久磁石のローターを回転磁界で引っ張って回すと言うものです。 したがって、単純にスイッチング電源のように低電圧の直流にすることは出来ません。 インターネットでいろいろ調べたところ、回転磁界を作るのに、もっとも単純なのがわれわれが良く使っている、直流をスイッチングすることで６０度づつカクカクと磁界を回転させる方式と、前にJOYAさんが説明された、スイッチングのデューティーを微妙に調整して擬似的な正弦波をつくり、滑らかな回転磁界を作る方式があるようです。正しく理解しているか分かりませんが、メーカーの宣伝によると、正弦波のほうが効率が良いと書かれていました。 答えになっていませんがすみません。 |
| ▼まるいわさん： >増岡さんの言われているのは「銅損」です。 はい。そのつもりです。 「鉄損」は、回転抵抗と同様に無視しました。 >増岡さんのお考えはブラシモータ（昔ながらの４００モーターとか）で DCモーターとブラシレスモーターを比較すると、 回転による逆起電力(電圧)が直流か、正弦波か、という違いがありますが、 PWMの1周期ごとに考えて、その時間内で逆起電力がだいたい一定であれば （回転数よりも十分に高い周波数でPWM制御すれば）、 同じように計算できるはずです。 また、DCモーターも、巻き線自体に発生している逆起電力は正弦波であり、 ブラシで整流して直流に見せているだけです。 逆に、ブラシレスモーターも、3相の絶対値を加算すれば、だいたい直流になります。 DCモーターのアンプ＋ブラシが、ブラシレスモーターのアンプに対応する と考えれば、ほぼ同じ扱いになり、モーターの解説ページを検索しても、 フルスロットルでのモーター特性は、DCモーターもブラシレスモーターも 同じに計算しているようです。 >単純にスイッチング電源のように低電圧の直流にすることは出来ません。 スイッチング電源を制御して、連続した正弦波電圧を出力する イメージを想定していました。 モーターでは、電圧よりも電流の連続が重要で、連続した正弦波 電流が巻き線に流れるのが重要のようです。 回転角に合わせて、正弦波になるように、PWM制御しますが、 巻き線に流れる電流を考えたとき、 ・PWM波を平均すると正弦波になっているが、 各瞬間を見ると電流がON/OFFしているなら、効率が低下する。 ・電流が連続した正弦波になっていれば効率が良い。 と思われます。 >直流をスイッチングすることで６０度づつカクカクと磁界を回転させる方式 デューティーが一定なら、PWM制御とは言えない感じもしますが、 ON中に電流が変化するので効率は悪くなりそうです。 実際の模型用アンプでは、この方式なのでしょうか？ |
| 専門的な議論になってきていて、 素人の私にはわからないことが多いのですが、 下記についてご教示いただけたら幸いです。 1.アンプの許容電流とは、バッテリー-アンプ間の（平均）電流の許容値のことでしょうか？それとも、実際に流れているアンプ-モータ間の（瞬間）電流値の許容値のことでしょうか？ 2.上記はメーカによって表示がいろいろあるのかもしれませんが、FET素子等の特性から見て、（平均）電流値、（瞬間）電流値のどちらを重要視すべきでしょうか？ 3.アンプの許容電圧は、（バッテリー電圧以上に昇圧するところがない？ので）バッテリーの電圧にさえ留意していればよいでしょうか？ |
| よしさん、こんにちは。 ご質問のアンプのスペックの表現ですが、正直どうなっているのか分かりません。きっとメーカーによりまちまちの値を指していると思っています。 とはいえ、ある程度は信用できますので、私は次のように考えて使っています。 (1)アンプの電流を測るのはバッテリーとアンプの間です。モーターの３本の線で測ると、時間的に３分の一しか流れません。瞬間値を見るならどこで測っても同じです。 (2)アンプの許容電流は、ペラをつけてモーターがフルハイのときでも絶対に超えてはいけない。８割程度に抑えるのが良い。フルハイのときは平均値と瞬間値は多分一致（近い）と考えています。ご質問の表現で言えば、瞬間値を重要と考えています。 気をつけなければいけないのは、スロットルを一気に上げるとき、もっとも電流が大きくなります。フルハイよりも大きくなりますが、瞬間なので許容されると思います。 (3)アンプの許容電圧はバッテリーの電圧で判断しています。ただ、モグラでブレーキをかけたときの逆起電力の吸収はどうなっているのかな？と疑問に思うことがあります。 |
| まるいわさん、枡岡さん、こんにちは PWM時のモータ効率の件を、検索しているのですが、分かりませんでした。 その過程で、ちょっと脱線しますが、PWM駆動時のモータ特性を見つけました。 http://www5.ocn.ne.jp/~crachica/kikai/robot/r4/pwmtest.html こちらにPWM駆動時の回転数-トルク特性が出ています。リニア駆動とは特性が変わることが分かります。PWMではDutyに対してT-N特性が平行移動しません。これの計算式があれば、枡岡さんの疑問の解が見つかりそうな気がするのですが．．． プロペラの特性は条件が複雑すぎて、情報が殆んど見つからないのですが、静止状態での特性例がありました。 http://hatayan.blog.eonet.jp/heli/2009/01/index.html モータとプロペラの特性の交点が静止状態でのモータの動作点になります。この２つのグラフから、例えば、5Vのリニア駆動でホバリングしている条件で、10VのPWM駆動をした場合のDutyは、50%より下がると読めますね？ 答えになってなくてすみません。 |
| ▼JOYAさん： > その過程で、ちょっと脱線しますが、PWM駆動時のモータ特性を見つけました。 >http://www5.ocn.ne.jp/~crachica/kikai/robot/r4/pwmtest.html このグラフは、RCPsimで使用している計算式と同じようです。 http://www.ac.cyberhome.ne.jp/~v-tails/delphi/rcpsim_par.html リニア駆動[10-1]とPWM駆動[10-2]の計算式を検討し、PWMモデルを採用しました。 スロットルを下げたとき、PWMのデューティが単純にスロットル位置に比例する と考えて計算しています。 ブラシレスモーターの場合、マイコン制御になってしまい、 スロットルだけでなく、回転数情報も使ってデューティを制御できるため、 リニア駆動特性にも、PWM駆動特性にも、中間的な特性にも、 自由に調整できそうです。 スロットル応答の計算式が見つからないのは、各メーカーで制御特性 を最適化（気持ちよく、思い通りに飛ばせるように）していて、 汎用的な計算式が存在しないのかもしれません。 >静止状態での特性例がありました。 >http://hatayan.blog.eonet.jp/heli/2009/01/index.html RCPsimでは、プロペラも翼素として計算していますが、自分で 実験（測定）できないので、ちゃんとした検証ができていません。 比較検討したいと思います。 |
| 桝岡さん、こんばんは。 桝岡さんのおっしゃるリニア駆動と言うのは、ラジコンのアンプとしては存在しないと思います。ブラシアンプ、ブラシレスアンプともにＰＷＭ制御です。 そしてスロットル応答と言うのが、スロットルの位置に対するＰＷＭのデューティーのことだとすれば、これは一般論など存在しないと思います。それこそアンプの特性でも違うだろうし、送信機の設定でも変わってしまいますから。 または、スロットルを変化させたときにペラの回転数がどのような変化をするか、つまり過渡特性を論ずるのであれば、もっと問題が複雑で、特定のモーター、アンプ、バッテリー、ペラ、送信機の設定を組み合わせた実験以外に解は得られないと思います。 シミュレータとして何が正解か？ではなくて、ある特定の機体に特性が似るようにパラメータを調整する、と言う作業になるのではないかと思います。じっさい、リアルフライトを使用していますが、スロットルの感覚は自分の飛ばしている実機（ＲＣ）と違います。違ってもそれはそれでその機体の特性なんだと理解しています。 |
| ランダムにコメントします。 - ラジコン用ESCの制御 こちらにフルスロットル時と部分スロットル時の信号の図があります。部分スロットル時はまるいわさんのおっしゃるようにPMWでON/OFFされています。 http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=12528342&postcount=6 こちらに最近のESCで実際に各スロットル時の測定をしたものがあります。サーボ信号を2.0mSから0.2mSずつ1.2mSまで下げると徐々に断の割合が増え、モーターの回転数も落ちているのが見られます。PMWですからON/OFFの間隔は変わりません。また測定なのできれいにはON/OFFにはなっていません。。 http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=10028325&postcount=2661 - スピードコントローラのスロットル特性 ある程度逆エクスポ持たせているのが多いようですが、ESCのプログラム次第です。同じESCでもモードで変えているものもあります。Castle Creatinosの古いPhoenixでは50%スロットルで66%だとありました。 - スピードコントローラの許容電圧、電流、スペック 機体の大きさが許す限り大き目のもののほうが余裕、内部抵抗の低さなどからよいです。書いてあるスペックは特に安いもの適当です。^^; たとえば同じものが売っている場所によりスペックが違うのはよくある話、多セル用なのにぎりぎりの耐電圧のコンデンサがついていたのさえありました。 Castle Creations社の場合では最大セル数の時には20%余裕を見るようにとありました。 使う場合いろいろな要素が出てきます。電流、電圧もですが熱で限度になることが多いです。スピードコントローラの放熱がよければここまでといった話になると思います。 - スピードコントローラの発熱の理由、あるいは無理がかかる理由 部分スロットル時のFETのスイッチングロス(フルスロットル時より発熱します＝効率落ちます.）これもメーカー、FET素子のよさにより異なります。電流が流れすぎるからといって送信機のエンドポイントを下げて抑えるのはスピードコントローラに無理かけているだけです。 モーターからの逆起電圧 特にアウトランナーモーターで鉄芯が磁気飽和した結果インダクタンスが低下し過大電流が流れます。モーターも余裕を。。 電池からスピードコントローラのワイヤが長すぎる。モーター側の線を延ばすか、コンデンサを追加します。 - 正弦波コントローラ たぶんこれが世界唯一ではないかと。 http://www.sinusleistungssteller.de/ |
| ▼Glider Pilotさん： >また測定なのできれいにはON/OFFにはなっていません。。 はじめて測定波形を見ました。MOSのON/OFF制御信号ではなく、 モーターの端子電圧(3相)を測定しているようですね。 英文を読めていないのですが、MOSのON/OFFだけでなく、 巻き線のインダクタの逆起電力や還流ダイオードの動作も見える、 すばらしい測定結果だと思います。 フルスロットル時には、 ・3相なので、120度づつONする(120*3=360) ・PMOSとNMOSは180度ずれてONする ・PMOSとNMOSの間には、180度-120度=60度のOFF期間がある。 OFF期間は、モーター端子はアンプから切り離されたのと同じで、 モーターの逆起電力等で決定される電圧がそのまま測定される。 このため、モーター端子の電圧波形は、矩形波ではなく 台形波になっている。 ハーフスロットル時には、 ・PMOS(電源側)はフルスロットル時と同じで120度ON ・NMOS(GND側)は120度の期間中を、PWM制御 回転数が変化しても、PWMは同じ周波数でデューティーを変化させる ・PWMのNMOS-ON期間中はモーター端子はGND電圧 ・PWMのNMOS-OFF期間では、巻き線のインダクタの逆起電力で、端子電圧が 電源電圧以上になって、還流ダイオードを通して電池を充電する。 この充電電流が巻き線にも流れているが、巻き線に対しては ON時と同じ方向に流れている。 巻き線の電流を連続化すると同時に、電池を充電するので、 効率を改善することができる。 ・スロットルをさらに下げると、OFF期間が長くなるので、 還流ダイオードを通して電池を充電する時間が長くなり、 巻き線のインダクタに蓄積された電力を使い切ってしまい、 電流が流れなくなる。(ON時間が短いので、蓄積電力も小さい) 電流=0になると、モーターの回転による逆起電力がそのまま測定される。 この逆起電力(電圧)は、やや正弦波に近くなっている。 スイッチングレギュレータと同様に、ON期間にインダクタに エネルギーを蓄積し、OFF期間に取り出すことで、 スイッチング素子がON/OFF制御でも、負荷に流す電流を 連続化することができ、モーター効率を改善できる。 ただし、巻き線のインダクタと比較して、スイッチング周波数が低いため、 スロットルを大きく下げると電流が流れない期間が発生していて、 効率が悪化すると思われる。 巻き数の多いモーターを使用すれば、インダクタンスが大きく、電流が連続して、 効率するかもしれないが、出力は小さくなる。 模型用アンプでは、いろいろな電池やモーターと接続され、 配線の長さも一定ではないため、動作の安定性を優先して、スイッチング周波数を 低めに設計しているのかもしれません。 >Castle Creatinosの古いPhoenixでは50%スロットルで66%だとありました。 66%がPWMのデューティーか、電圧換算か、電力換算か、トルクか、、 同じスロットル位置でも、接続するモーターや、プロペラ負荷によって 変更しているかもしれないので、細かく考えてもしかたないですね。。 >たぶんこれが世界唯一ではないかと。 正弦波コントローラは、まだ一般的では無いのですね。 モーターとのマッチングや、使いこなしが難しいのかな。 |
| 15Aという考えでいいです。 実際には回転速度が上がるので、ホバリング時のピッチが落ちます。 推力効率もモーターの効率も上がるのでおそらく15A以下になるでしょう。 トルクそのものは電流で決まりますが、仕事量は力x距離ですから、軸出力はモータートルクx回転数で決まることになります。 モーターの性格を表す言葉にKV値というのがありますが、モーターの回転数は電圧に対してリニアです。 ローターを含む機構はモーターの軸出力を上に引っ張る力に変換しています。 トルクが引っ張る力に変換されると考えてしまうと、あなたのおっしゃるように捉えがちですが トルクがいくらあっても回転数0ではヘリは浮きません。 注目すべきは軸出力(トルクx回転数)です。 ではなぜトルクは電流で決まるのに、回転数は電圧で変るのでしょう。 それは"逆起電力"の問題です…ごめんなさい、そこまでしかわかりません。 |
| よし さんの質問もマルチで好ましくありませんが 金さん 他人の回答をそのまま引っ張ってきて投稿するのは勘弁してください。 |
| ▼たろさん： >金さん 他人の回答をそのまま引っ張ってきて投稿するのは勘弁してください。 著作権があるのなら別ですが、質問にお答えしようと私なりの方法で真剣に 回答いたしました。不愉快になるならない等の感情でお話されるのなら別ですが、 問題あるのでしょうか？ 暫く 失礼させていただきます。 なお 反論の主張があるようでしたら 答弁はさせていただきます。 |
| 引用であるなら引用元をはっきりと書くのがマナーだと思います。 |
| ▼銀さん 単なる見解の相違でありなんら問題ないと考えます。 |
| ▼金さん： >▼銀さん 単なる見解の相違でありなんら問題ないと考えます。 単なる見解の相違ですむ問題ではない。 あなたの投稿はネットでのマナーに完全に反している。 この掲示板は２ちゃんねるとはちがう。 マナーを守れない人は来てほしくない。 （管理人さんは立場上言いにくいと思うので代弁する。） |
| 銀さん銅さん 各法令上からはまったく問題ありませんよ。更にはなにが問題なのか述べないままの主張をされておられますが、あうんのルール？を持ち出すのでありましたらそれを知らない私は事後においてしか見直すしかできません。 マナー云々というのでありましたらそれはそれで反省するしかありませんが、 なんらやましいこともなければ道義的にも心に曇りはなく、困った質問者の回答に少しでも寄与できたことに自負があり心は快晴です。よろしくおねがいいたします。 |
| 金さん、こんばんは。 ちょっと問題なのでここははっきりさせておきます。 >各法令上からはまったく問題ありませんよ。 という件ですが、発言の引用を無断で行うと著作権法違反になります。日本における著作権は書かれた時点で自動的に発生しますから、その権利（簡単に言えば再利用する権利ですね）は書いた人のものとなります。したがって、ネットで発言する方々は著作権を配慮して、引用した場合は引用が明確になるように注意しています。 どうか、ネットでの発言は、非常にたくさんの方が見ていると言うことを忘れずに、ルールやマナーを守り、節度と謙虚な気持ちを忘れずに行ってください。 |
| ▼まるいわさん： >金さん、こんばんは。 >ちょっと問題なのでここははっきりさせておきます。 > >>各法令上からはまったく問題ありませんよ。 > >という件ですが、発言の引用を無断で行うと著作権法違反になります。 ＜法学論的にも実務的にも全く違反とは言えません まずもって検挙される事案でもない事件です。つまり 繰り返しますが 各法令上からはまったく問題ありません。 まるいわさまは、ここで私に対して、ご自分で非常にたくさんの方が見ていると言うことを忘れずにと私にいいながら、法令違反をしたかのごとき 公然とありもしないことを書き込んでいるということを知られるべきです。 恥ずべきはまるいわさまです。 そこまで はっきりさせたいのでありましたら、どの法令違反か 条文をあげ ここで告げてもらえますでしょうか？ それもしないではっきりさせるとか ルールやマナー云々を人様に のたまい当方を困惑させるのは、よくありません。 よろしくお願いいたします。 |
| 追記 まるいわさん ここはRCという趣味を持たれた趣味人が集まるコミュニティー です。非常にふさわしくない馴染まない内容です。 ここで指摘された違反等の件ですがまるいわさまの 主張は失当な発言であり一切譲歩できるものでもなく 吐いた発言は取消せるものではありません。 謝罪を要求したいところではありますが上記内容性質ある 掲示板ある故、まるいわさまの良識にゆだねさせて頂きます。 よろしくお願いいたします。 |
| この掲示板が荒れてきているのを心配しています。 新参の方の投稿で、書き方にちょっと疑問を感じた場合は、常連の方は無視するほうがよいと思います。 なんでも書いて良いと思っている投稿に回答しないことも、この掲示板の価値を維持する手段だと思います。 |
| 銅さんですね。匿名にするほうがよほど疑問です。文章から特徴を読み取り 検索からもほぼ断定できます。それでは当分な期間 失礼いたします。 ありがとうございました。 |
| 本当に金さんていやなやつですね。 自作自演も得意なようだし、相手にしていたらきりがない。 このスレッドは抹消したほうがよいかもしれませんが、記念に保存するのもありですね。 この投稿も、金の自作自演だったりかもね。 |
| >この投稿も、金の自作自演だったりかもね。 調べたら2chでも問題児の様です 書き込まれるのは残念ですが 一切スルーしてしまいましょう |
| ▼金さん： >▼銀さん 単なる見解の相違でありなんら問題ないと考えます。 問題ないと考えているのは貴方だけでは？ 他人の書き込みをさも自分の知識として書くのは貴方の信用を 下げることになりますよ。 「どこどこにこう書いてありました」と付け加えればいいだけ |
| ▼たろさん： >よし さんの質問もマルチで好ましくありませんが たろさん、私はマルチ投稿などした覚えはありませんが・・・ どの投稿とダブっているのでしょうか？ （過去ログをすべてチェックしたわけではありませんので もしかして過去に同様の議論がありましたでしょうか？） 少なくとも、このサイトで意図的にマルチをする意思など毛頭ありません。 ラジコン談話室が無くなった今日、唯一、まともなディスカッションのできるこのサイトを荒らすつもりはさらさらありません。 管理人様、不適切な投稿であれば削除ください。 |
| >たろさん、私はマルチ投稿などした覚えはありませんが・・・ >どの投稿とダブっているのでしょうか？ 2010/01/16 16:31:41 にYahoo知恵袋で取り消された質問です。 既に取り消されたため確認することはできません。 もし偶然の一致でしたら申し訳ございません。 |
| ▼たろさん： >2010/01/16 16:31:41 にYahoo知恵袋で取り消された質問です。 >既に取り消されたため確認することはできません。 >もし偶然の一致でしたら申し訳ございません。 たろさん、私は、Yahoo知恵袋には投稿したことはありません。 時間的には、私のこのサイトへの投稿後に誰かが引用されたのかもしれません。 ごらんになっている他の方が不愉快になられると思いますし、 管理人様にもご迷惑をおかけしますので、 本件についてこれ以上の議論は当方からはいたしません。 |