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ブラシレスDCモータを駆動SLOOOOOOOOWLY

Hackadayより。

DRIVING A BRUSHLESS DC MOTOR SLOOOOOOOOWLY

元記事
BerryJam  Spining BLDC(Gimbal) motors at super slooooooow speeds with Arduino and L6234


BLDC(ジンバル)モーターをとてもゆっくり回す、とゆう記事です。



とてもゆっくり回ってますね。


と、ゆう記事を見て、「もしかしたら、位置制御できるんじゃないのん?」と思い、たまたま手持ちにラジコン用のセンサレスブラシレスモーターが有ったのでドライバを作成、試してみましたが、、、、上手く回りませんでした。

コントローラーとして使うのはArduino。

で、記事中と同じSTマイクロのL6234 3ハーフブリッジ3相ブラシレスDCモータードライバICを使いました。




で、これがコントローラーとして使うArduinoからの励磁パターンの出力です。


で、上手く行かなかった原因は、モーター自体だったようです。
ブラシレスモーターだったら同じであろうと勝手に思い込んでたのですが、実際の所、1相当たりの抵抗値が手持ちのブラシレスモーターでは、0.18Ωしかありません。
この低抵抗なコイルに、12V掛けると、単純に計算するだけで、約66Aもの電流が流れてモータードライバICの定格以上となり、、、w

最近流行りのクワッドコプターとかに搭載するカメラ用のジンバル。調べてみると、このカメラ用のジンバルモーターと呼ばれるブラシレスDCモーターの1相当たりの抵抗値は、手持ちのプロペラや、タイヤを回す用のモーターと違い抵抗値が10数オームあります。


この作例では、定電流制御なぞしていないので、ステッピングモーターの定電圧制御と同じような状態となり、私の手持ちのブラシレスDCモーターでは単純に電流流れ過ぎ、逆に考えると、電流が足らずにモーターが回らなかった、とゆうことでした。


ブラシレスDCモーターはスター結線orデルタ結線となっており、結線の具合は3相ステッピングモーターや、5相ステッピングモーターと理屈的に同じです。
ですので、1励磁ステップの分解能を高めればステッピングモーターと同様に位置制御が可能だと思われます。
違うところは1励磁ステップの間隔がとても広いので、ステッピングモーターのマイクロステップの誤差以上の角度誤差が出てくるものと思われます。
この辺りは想定しているので、ロータリーエンコーダーなりでの正確な位置取得とフィードバック制御を掛けることにより解決できるのでは?と思ってます。


NC方向でしかモータードライブを見てこなかったので見過ごしていましたが、反応の速いブラシレスDCモーターによるカメラのジンバル制御って、かなりポピュラーな物だったりするようで、ジンバル専用の制御基板や、ジンバル用のMCUのファームウエア等がオープンソースになってたりします。

brushless-gimbal-BruGi
Brushless Gimbal Controller for Camera Stabilization


カメラ用のジンバルでは、3軸ジャイロセンサを定規として位置制御を行っているようなので、ロータリーエンコーダーを定規として、パルス列での位置制御も考えるほど難しいものでもないのではないか?と思ったりしてます。

最大の問題としては、それなりのトルクと回転数があるモーター自体があるかどうかだったりします。






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テーマ : 自作・改造
ジャンル : コンピュータ

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木工用CNCルーターフレームと、ステッピングモータードライバを作ってみました。
たぶん記事は一般的な人には殆ど必要のない事ばかりなの、かも。

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