パネルソーの製作

DCモーターのテスト

2020年6月18日

	１ケ月程前に注文していたDCモーターが入荷しました。 現在ステッピングモーターでうまく動いているので問題はないのですが研究のためDCモーターで駆動する方法を試します。 [モーターの仕様] 定格電圧・・・DC12V 回転数・・・50rpm トルク・・・2kgcm 出力軸径・・・φ6
	出力軸径がφ6に変わったのでピニオンギヤを新規に印刷しました。 ABSフィラメントがなくなったのでPLAフィラメントに変えました。
	モーターマウントを印刷しました。 これが必要な理由はモーターの出力軸が短くて12mmのベニヤに取り付けるとピニオンを固定できないからです。
	組み立てました。 モーターの回転数が遅いのでギヤーは1段にしました。
	無負荷運転の様子 12Vの直流電源で回しました。 音は静かに感じます。
	運転してみました。 音は静かにならなかったです。 モーター内のギヤの音だと思われます。 負荷がかかるとうるさくなるようです。 トルクは足りています。 過負荷に対してスピードは若干落ちるものの停止する事はないです。 結論としてはDCモーターで問題なく動きました。 強いて言うなら速度が少し遅いところです。
	DCモーターとギヤー部分の様子
	DCモーターは電圧を高くすると回転数が上がります。 PWM(パルス幅変調)信号によってモーターに印加する平均電圧を変化させることで回転数を制御します。 12V電源でPWM出力かつ正転、逆転可能なドライバを探しました。 最適な製品が見つかりました。 写真のMDD3Aという製品です。 ドライブ回路が2チャンネル入っていて2個のDCモーターをドライブできます。 電源電圧は4〜16Vで出力は1チャンネル当たり連続3Aです。 1チャンネルに対して入力信号がAとBの2つあってPWM信号をAに入れると時計方向、Bに入れると反時計方向に回転します。 コントローラー(Arduino)用の5Vを出力する機能を持っています。 コントローラを接続せずにモーターを回転させるテスト機能を装備しています。 本体価格が税込み885円と送料が税込み200円で合計1085円でした。 価格も安いです。
	ドライバ単品によるDCモーター運転テスト
	Arduino UNOと接続してソフトを修正しました。 CPU基板は内部タイマーを利用してPWM信号をハード的に発生させることができますので割込み処理は不要になりました。 可変抵抗による回転速度制御ができました。 逆転のテストはスイッチを接続するのが面倒なので省略しました。
	DCモータードライバーを本体に取り付けました。
	ソフトのデバッグ後動作テストをしました。 下記の機能はすべて正常に動作しました。 下降、上昇、自動切断、自動切断中の停止、速度調整 位置(POSITION)の情報が採れませんので表示はできませんが無くても良い機能なので問題ありません。 最高速度をチェックしました。 上限から下限まで移動するのに要した時間は下記の通りです。 ステッピングモーターの場合・・・19秒 DCモーターの場合・・・・28秒 DCモーターの場合の速度が遅いですがギヤ比の変更および電源電圧を15Vに変更する事で対応可能です。 DCモーターでの動作確認ができたのでステッピングモーターに戻します。