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「[図解入門よくわかる最新モータ技術の基本とメカニズム] 秀和システム 井出 萬盛(著)」の感想です

タイトルそのまま、様々なモータの構造や基本原理が分かりやすく紹介されている本。

図解入門よくわかる最新モータ技術の基本とメカニズム 秀和システム 井出 萬盛(著)

期間: 9月2週目~3週目程度

特徴

トルクとは何か~モータの種類、実生活のモーターの用途まで、幅広くわかりやすく紹介しています。ただし、数式を扱う本ではありません。

内容

私の基準で大雑把にまとめ直しているのであしからず。

  1. 基本事項(トルク、ファラデーの法則、磁束、リラクタンストルク、電気子反作用、ギア)
  2. DCモータ(スロット、直巻き、分巻き、制御など)
  3. ACモータ: 誘導機(アラゴの円盤、すべり、制御、回転磁界、三相誘導モータ、単相誘導モータ、分相始動、コンデンサ始動)
  4. ACモータ: 同期機
  5. その他モータ(コアレスモータ、ヒステリシスモータ、超音波モータ、リニアモータ、ブラシレスモータ、ステッピングモータ、サーボ)
  6. 用途など(ミニ四駆、扇風機、エアコンなど)

感想

(参考)読む前まで:電気科で、交流電流の特性やDCモータ、三相誘導電動機などの基本原理や等価回路の知識がありました。 ただし、直巻き、分巻きなどの言葉は知っていましたが、実際にどんなものか分かっていませんでした。

全体

先日(2019年夏、学部4年で研究室歴半年程度)車メーカでEV用モータ関係のインターンをさせていただいた際、同期が研究対象にしているモータの話が全く分かりませんでした。磁石を使わないモータって何?というような、モータの種類を大まかに一通り知ることを目的に読みました。 図が適切でわかりやすい印象で満足です。

ただし、数式を扱う本ではないので、正確な関係式や制御に使うのは厳しいと思います。

1. 基本事項(トルク、ファラデーの法則、磁束、リラクタンストルク、電気子反作用、ギア)

基本事項です。ほぼ知ってる内容でしたが、リラクタンストルクやギアの種類などの知らなかった情報もありました。 こういう基本だけど調べないと分からない情報が、ちゃんとわかりやすく一定の文脈で説明されているのは書籍の利点ですね。

2. DCモータ(スロット、直巻き、分巻き、制御など)

DCモータの基本原理はわかっていましたが、製品の構造がわかりました。

3. ACモータ: 誘導機(アラゴの円盤、すべり、制御、回転磁界、三相誘導モータ、単相誘導モータ、分相始動、コンデンサ始動)

アラゴの円盤からスタートして誘導電動機の原理、動作、すべり、制御まで幅広く紹介しています。

三相誘導電動機の動作原理はわかっていましたが、配線がどうなっているのか疑問でした。この本でかなり解決しました。

同期モータと誘導モータ、名前は知っていたしなんとなく分かったつもりでいましたが、違いが明確になりました。ちゃんと読んでよかったです。

4. ACモータ: 同期機

同上。3,4が特にためになりました。

5. その他モータ(コアレスモータ、ヒステリシスモータ、超音波モータ、リニアモータ、ブラシレスモータ、ステッピングモータ、サーボ)

さらさらっと読めます。

6. 用途など(ミニ四駆、扇風機、エアコンなど)

ここもさらさらっと読めます。

次に読みたい

関連

この本と合わせて動画を見ると、電気の知識がなくても大丈夫ではないでしょうか。と思うのでわかりやすかった動画を紹介します。

※ 私とは何の関係もありません

マイクロマウス大会へ向けて動いていきたいと思います!今回はハードを作成しました。

マイクロマウス大会へ向けて動いていきたいと思います!

今回はハードを作成しました。special thanks for Furuta!!!

目次

  • マイクロマウスとは
  • 機能
  • 回路 
  • PCB
  • 部品
  • 基板注文
  • 完成
  • 雑記

マイクロマウスとは

迷路を自律走行ロボットが探索してゴールを目指す大会です。ゴールできたら、経過時間を競います。

公式:マイクロマウス2019 -公共財団ニューテクノロジー振興財団

機能

機能は以下のようになっています。EEPROMとは 不揮発性メモリの一種で 、マイコンに書き込んだデータを記憶してくれる物です。

  • 電源 12V-5V-3.3V
  • EEPROM
  • LED
  • スイッチ入力
  • 距離センサ 発光/ 受光
  • モータドライブ

回路

回路図はこちらです。お好きなマイコンをお使いください。

PCB

上の回路をKiCADでPCBデータにしました。

部品

多くは秋月電子へのリンクになっています。部品数は確認しましたが正確ではないかも知れませんのでご了承ください。

機能部品名個数備考
ICソケット28pin1
ICソケット8pin1
マイコンLPC1
モータードライバーa498821
XH3pinベース12
タクトスイッチ4
コンデンサ0.1uF6
EEPROM 24LC64-I/P1
LED3
RLED用3305
3端子レギュレータ12V-5V78051
3端子レギュレータ5V-3.3VLP29501
C100uF5
赤外線LED33
npnトランジスタ8050SL-C-T92-K3
R1k8
R10k14
R474
赤外線受光NJL7302L44
C0.01uF4
ステッピングモーター21
PH6pinハウジング 2
C220uF2
XH6pinハウジング2
XH6pinベース2
XH4pinハウジング2
XH4pinベース2
ピンヘッダ2pin6
VHベース2pin1
バッテリ3S12V 1000mA1+予備
鉄板底板15
スペーサー30mm2
スペーサー20mm2
スペーサー25mm4
スペーサー10mm 4
プラねじ とナットM34
熱収縮チューブ Φ5センサ用カバー1
R3.3k2
トグルスイッチ16
PHハウジング6pinモータ接続用2
PH圧着端子8
XH圧着端子32

チップ抵抗の読み方

  1. 解説動画です。https://www.youtube.com/watch?v=5CmjB4WF5XA
  2. ピンヘッドでも可
  3. 貰った物なのでわからないですが、 これとか。受光素子が反応する周波数を確認してください。
  4. これも貰った物なので、たぶんこれであろうと思うものを記載しました
  5. 貰ったものです。ミスミなどで買ったと思われます。
  6. カバーを取り外しました。

基板注文

注文したのはelecrowさんです。

注文方法に関しては過去のこちらの記事や他の方のブログなどをご覧ください。=>KiCADでプリント基板を作ってElecrowさんに注文

完成品

完成!電圧も大丈夫そうです。マウスのサイズになりました。

雑記

次からは動作確認をしています。

プリント基板(PCB)で名刺を作ろうということになったので、作ってみました。出来たものを自慢するのが目的です!

PCBで名刺をつくります。

目次

  • 目的と内容
  • KiCAD
  • 画像の加工
  • 完成
  • 雑記

目的と内容

プリント基板(PCB)で名刺を作ろうということになったので、作ってみました。出来たものを自慢するのが目的です!

KiCAD

KiCADについては以前使用した回をご覧ください。=> KiCADでプリント基板を作ってElecrowさんに注文

使い方は「KiCADことはじめ」を見ればだいたい大丈夫かと思います。

画像の加工

これをKiCAD のビットマップのインポートにロードして、好きなフォルダにアップロードします。

大きさを変更する場合は、元の画像かグレースケールかエクスポートのどこかの段階ですればOKです。

日本語で書けるらしいんですが、うまくいかなかったので今回は日本語も同じように画像を貼り付けます。

完成品

回路図

picの回で使ったものをつけられるようにしました。でもそれだけじゃ寂しかったのでモータードライバをつけてみました。

回路図

データ

下にある大きいRefのCu部分に電源を繋げるつもりです。

PCB data

3D view

3D view

雑記

今回は特に技術的に取り上げるものがありませんので以上です。

回路は一応動くだろうと思うんですが、テストしてないので分かりません。最低限Lチカはできるはず。

参考