月: 2015年1月

お腹一杯でした。

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十万石クラブさんから宿題をもらっていたので回答

生基板：19.6g
実装済み(電源SW,コネクタ含む)：58g

新品モータと使い古したモータでの静止トルクの比較が上のグラフになる。(2.0Vの定電圧駆動で測定)同じ固体の比較ではないが、古いモータ(赤線)のほうがトルクが小さい。

新品と使い古しモータの差はどこから来ているかというと、大半はコミュの表面状態ではなかろうか？
4ヶ月使用したモータのコミュは上図のようになっている。コミュ表面が酸化している。この酸化によりコミュとブラシ間の抵抗が大きくなるようで、モータ端子間の抵抗値も新品ならば2Ω～3Ω程度だが、使い古した物だと3Ω～5Ω以上の値になっていた。
駆動用のマブチモータを変える目安として、端子間抵抗が4オームを超えたときってのはどうだろうか？（ちなみにほとんど使っていないモータも端子間抵抗が大きくなることがあるが、こちらはモータを低い電圧で少し回してやると端子間抵抗が3Ωほどに落ち着くようだ。）

ところで、参考までに酸化したコミュの表面を紙ヤスリ#600で磨いてみる

表面の酸化膜が取り除かれたため端子間抵抗も2Ω代になった。
そして、そのときの静止トルク特性が↓

静止トルクも大きくなるようである。
しかし、固体が違うとはいえ、新品よりもトルクが大きいのは何故だろう？新品はブラシ面が出ていないためか？

前回違いが分からなかった補助ヨークによるモータ出力の変化について、再チャレンジしてみた。
今回のモータの静止トルクを比較する。
測定環境は上の写真通りで、安定化電源を用いてモータを1.0A定電流駆動させ、その時のレバー端(ピニオン＋長ねじ)に掛かる力を測定する。測定結果にはレバー自体の重さ(約1g)が含まれる。n=2

補助ヨークの種類としてはパーマロイ薄板を幅20mmにカットしたものと、スプレー缶を再利用した0.25m厚の鉄版を16mm幅にカットしたもの、およびそれを2重でモータに巻きつけた物の3パターンで比較する。

モータ内部のコアの位相によりトルクの変動があるため45度づつモータを回転させて計8ポイントで測定した。
で、測定結果は以下のグラフ


円の外側に行くほどトルクが大きいことになる。

考察するならば
・補助ヨークにより5%程度はトルクアップする。
・鉄版の1重と2重での差がないことから、もっと薄い板でも良いかもしれない。