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電動エコカー用、電子進角コントローラ付き回路図+プログラム(ASMとHEX)はこちら
02/08/19 (月)


2極2コイル(単相モータ)ミニミニブラシレスモータの設計図と回路図です3−4N専用

130サイズのブラシレスモータ
2極2コイルのちっちゃなモータですが性能はバツグンですよ
下は、回路図です。
PIC12C509の8ピンPIC2個の高性能コントローラです。
数回の改良を重ねた結果のピン配列になっています。
最短距離で、立体配線する物です。
サマリウム磁石で、8mm径の2極ロータに、0.4mm4束22T(合計44T)で13000Kvが可能みたいです。
3個目に制作したミニミニは、コアを調整し13200Kv台まで回転始めることが分かりました。
コア無しで19000Kv台からコア調整13000Kvまで調整可能です。
制作では、ホールICは真ん中に取り付けるのではなく、回転方向とは逆方向に1−2mmずらして、進角を付けて下さい。
コイルは、ホールICを取り付けた後に、巻きますので後からの調整は厄介です。
使用プログラム1.PWM発生用(スピ12C−3.HEX 単相コントローラ用プログラム(プラ22.HEX
BRAMINI.HEX (2003/12/9)

2極3コイルからの3相用モータミニブラシレスモータ用コントローラ回路です。3−4N用

3相コントローラ回路図
超簡単回路です。ただし3−4N用です。
使用プログラム PWM発生用(スピ12C−3.HEX) 3相コントローラミニ用 (プラシミニ.HEX
基板は両面基板を使い、最初左上のパターンで、印を基板に付け、右図のように穴を開けます。その後、左下のパターンを裏に張り付け、印を付けた後、マジックでパターンを描いて、エッチングします。
表裏一体配線???
裏と表が立体的に結線されコンパクトなブラシレスコントローラが出来上がります。
PICの足は、下図に従いはじめに加工してから行わないと、不必要な部分にパターンが接触し、作動しない事がありますので注意が必要です。
左部品配置と、パターンでは、別電源仕様になっていますので、注意します。
上記基板を使う場合は、左記のようにPICの足を加工して取り付けます。
PICの足が、両側に延ばしてスルメ状態ですが、これは、見やすいようにしただけです。注意してね!!!
FETの耳をカットする方法の一番良い方法
まず、ペンチで耳を砕く(硬質プラスチックです)
中の銅板をハサミで切る
バイスに挟み、裏側から力を入れるように整える
(逆は、裏側プラスチックが砕けます)

ものの20秒ほどで完了します。

失敗例は、必要な部分を残して、金鋸でギコギコです。
2−3個で、刃が使えなくなります。
(スウェーデン鋼でも5−6個がやっとでした)
頭に来て、ペンチでボリ・・ヤスリでシュシュ・・あれーーー
超簡単ではないですか・・・バカですね・・・

2極3コイルからの3相用ブラシレスモータ回路図です。3−32Nまだ対応出来ます。

コンパクト仕様のハイサイト側をPチャン仕様は、トランジスター技術をご参照下さい。

3−32N用ブラシレスコントローラ
回路図(ちょっと大きいので別部屋です)
とプログラムあります。
コントローラ用プログラムは、フォトカプラー仕様です。
FETはチャージポンプを使用し、ハイサイトもNチャン仕様となっています。
ハイサイト・ローサイトに60V耐圧の
2SK2936(10mオーム)を3個ずつパラに使い約8mオームのコントローラに仕上がっています。
ただ今、プリントパターンを改良し、容積を1/2にする試み中
完成後パターンはアップする予定です。
ある程度まで完成しましたのでアップします。
右が1/2容積の物です。基板を1枚にまとめています。
FETは30V耐圧を使っています。
作動確認には、相当(丸1日)かかってしまいました。
どうも、うまく作動してくれなかったのです。FETばかり気にして全ての回路をチェックしたつもりだったのですが、どうも変・・位相が60度ずれてる・・・ふと、センサーコードを見ると・・・あれーーーー、配線がミラー(虚像)配線ではないですか。なんたること・・・うかつにも、まさかの場所を配線間違いしてました。・・・ガクゼン・・・ばかですね
新型スピコンの登場です。
厚みを約半分の15mm(放熱板取り付け後完成
FETは7mオームを使い、合計12FET仕様ですが、普通に飛ばす分には十分なスペックを持っています。
(電源ケーブル+スイッチその他含む)重量は105gでした。ケーブルが重いよ・・・
寸法42*75*15mm
でも、少しずつ市販品に近づきつつあるよね
まだまだ、スペースを有効に使っていない部分があるからこれからもっと小さくしたいです。
回路は左と全く同じ物です。
ただし、これは10N用に作ったのでBEC仕様にしてあります。
左の写真の総重量は・・・えーーーと
怖くて計れないけど・・・500gはあるね
13*7を7200RPM(RC2000*10N)
プリントパターンは、ミスが見つかり、後日ということで 自作のスピードアステアに搭載してフライトさせました。
電動機の集いで初フライト・・・ちょっぴり不安が有りましたが、あらよとオーバーパワー気味で3.5Kのグライダーを引き上げてくれました。
集いの様子は、黒澤さんのHPQRPさんのHPで紹介してして頂いております。

待望のセンサレス回路を公開します。
現在、テスト段階ですが、フライト可能な状態となりつつあります。
プログラムは、ダイレクトでペラを取り付けた状態でも初期起動しやすい物です。
無負荷の場合は、まず100%動きます。

作動を確認したセンサレス部分の回路図です。
上記回路で、コイル(FETから)信号を入れ替えないとスムーズに動かない場合もあります。
演算スピードが性能に影響する部分の為、16F84は20MHzを使用しています。
既存の12C509(4MHz)のPWM変換(PWM周波数約1.3KHz)でも、現在の所4P(4極ロータ)で60000RPMまで作動を確認しています。
センサレス(16F84−20MHz)用プログラム更新  SENS62.Hex (翻訳済み)
6月2日:自動進角プログラム追加(調整中)
例:スピード700サイズで、3.6Aから、2.8A前後まで無負荷電流下がりました。高回転でまだ難あり
注意:センサータイプ(自分の作った物です)に、そのまま後付け出来るように仕上げてあります。
ご注意:テストバージョンです。あくまで、回路のテスト用としてお使い下さい。
上記回路図は、センサタイプブラシレスコントローラとペアで作動させます。
センサ&センサレスタイプ回路図はここ
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1PIC作動確認回路図だけUPしてあります。

番外編です(ブラシ付きモータ)

バックもPWM制御の回路図です。プログラムは下記にあります。
バッテリーが3Nを推奨している物で、4Nで少し大きなモータを使う場合は、PIC電源を分離して、別電源で使わないと、逆起電力でPICが誤動作を起こしますので注意したいです。エレベータ信号を使う場合は、リバース設定にします。
プログラムでは、ニュートラルを電源を入れた所とします。又ブレーキは、エレベータスティックをハイ側に倒してスイッチを入れるとブレーキ作動モードになります。ただし、逆起電力で別電源仕様にしないと誤動作(最悪の場合破損)しますので注意

超簡単回路ですから、FETに直接張り付けて配線出来ますが、PICは1.5mmのバルサを挟んで断熱(少し)して下さい。
バッテリーコードは出来る限り短くします。
コントローラ内部抵抗は実測約32mオームです。
MAX10Aと思って下さい。
下記回路図は4Nでも使えるように改造した物です。
3N使用時には、ツェナーダイオードと+からPICに供給する1K抵抗は必要あません。99/10/21改良
実行形式プログラム  スピカー.HEX
ソースリスト SPCAR.ASM
PICとFETを接着した様子です。
PICとFETの間に、断熱の為、バルサをはさんで熱による誤動作
を出来るだけ少なくします。
飛行機と違い、空冷量が少なく注意したいところです。

この後、抵抗やコンデンサーを立体配線します。
3−4N用のミニコントローラの回路です
簡単ですが、性能はバッチリ???
NチャンFETは、秋月の7mΩがピッタリですよ。
ブレーキ用FET(Pチャン)は付けないとブレーキ無しになります。
BEC無し(BEC使えないです)
共通電源の場合は、3−4N +
の部分を受信機側に供給します。
別電源の場合は、パルス信号線と、マイナス配線だけ受信側には配線します。

プログラムは スピ12C−3.HEXです


お詫び
てっきりUPしてある物とばかり思っていたら・・・無かったです。
あーーーまたポカをやっちゃった
受信機側へのマイナスを間違えました
普通のデジタルスピコン  スピ124M.HEX
ブレーキの有り無しの設定等詳しくは、スピコンのページをご覧下さい
下記は、スピ12C−3.HEX(3−4N用スピコン)を使って、フォトカプラーでFETを駆動させている回路です。
フォトカプラーを使うことで、FETのゲート駆動が楽になります。
2940−5を使わないで、PIC自体も別電源(受信機側から供給)の場合は、FETの耐圧で仕様が変わり、32Nまで可能となります。
ただし、バッテリーカットは外します。
FETのゲート端子からゲート電気容量を放電させる抵抗の1Kは、並列に接続するFETの数必要です。
並列接続の場合は、ゲートの前に20オーム前後制限抵抗を入れてFET間の干渉を少なくします。
また、フォトカプラーON時のEC(エミッター・コレクター電流)は、規格に注意して抵抗値を設定します。

プログラムは、FET直接駆動と同じ扱いですから、プログラムは3−4N用を使います。
サーボ用パルス発生回路   パルス.HEX (12C509−4MHz指定です)ラジコン技術11月号のは次の欄です。 作動原理紹介
アナログデータをADコンバータを使わずに、デジタルに変換するシステムは昔から広く使われています。例えば、APPLE−IIでジョイスティックをデジタルに変換するのが良い例でした。当時はADコンバータが高かった・・・かな?

僕としては、当時は「うーーん」程度で流していましたが、PICが日常的に使われるようになって、使い慣れた16F84や12C509でアナログデータを簡単に取り込む事が出来ないかと考え、自分なりにアレンジしてみました。

4.7μFには、7.5Kと10Kボリュームで基準電圧(5.0v)を分圧して充電されます。IS1555のダイオードは、充電モード=GP-4をHiにしておきます。GP-4をLo(0V)にすると、ダイオードを経由して放電します。そのときコンデンサーの電圧をGP-0のHiからLoに切り替わる(1.2V)時間を測定し、擬似ADコンバータとしています。ボリュームの抵抗値で、電圧を変えると、放電時間が変わるのを使っています。
内部では、放電時間をカウントしていますが、普段の生活に使う時間とは違い、デジタル処理に必要な時間です。
この考えをスピコンのバッテリー電圧監視に応用します。
ボリュームの変わりに動力用バッテリーをつなげば(注意有り)処理に必要なデジタルが簡単にえられます。
PIC12C509(4MHz)を使った、ラジコン用パルス発生回路です。
あまり正確ではありませんが、送受信機を使わなくてもテスト出来るようになっています。
特徴としては、ADコンバータを使わないで、ボリュームをデジタルに変換するシステムです。
基準電圧を5Vレギュレータを使っていますので、供給電源は5.2V以上使うと電圧変動はありません。
4Nの受信機用バッテリーをフルチャージすれば十分に使える物です。
ニュートラルは、ボリュームに印を付けて下さい。
ダイオードは、小電力用のを使います。
リニア作動ではありませんので・・・・宜しく
10Kオームボリュームでほぼ真ん中でニュートラルになるように設定してあります。場合によってはズレル場合が有りますが、ボリューム作動領域に余裕を持たせて有りますので、まずうまく作動します。
余裕をもたせすぎて、若干荒さが目立ちますが、十分に実用的なものですよ。
PIC(12C509)書き込みもしています。返信用封筒(80円切手貼って下さい)同封の上、郵便為替500円お送り頂ければプログラム焼き込みと作動確認後お送り致します。回路図通りに作れば確実に動きます。
基板は小さいですが、使いやすさを優先して、大きなレバー付けました。
結果は・・・大変使いにくい物に仕上がりました。
人間工学を駆使して作った??
つもりが・・・手の中でコロコロ転がって実に使いにくい・・・
輪ゴムでリターン付けたらなおさら使いにくい・・・
どうしましょ・・・・
ちなみに、トリムは、マイナスドライバーでボリュームを動かすのです。
しかし、飛行会場などでは、有るとないとでは、雲泥の差です

ラジコン技術11月号掲載関連です。

サーボテスター機能を追加しました。
スイッチを3個追加し、サーボの作動範囲を指定し、動作スピードも設定出来ます。
コンピュータ使っているのに、それっぽくないので、機能を追加しました・・・が
やっぱり、単機能のほうが使いやすいですね。
プログラムと回路図
S−TESTR.EXE(25K)回路図とプログラムソース・HEXファイル収納です。
自己解凍ファイル(EXEファイル)です。

注意:個人で使う場合限りご利用下さい。(企業その他、営利目的での使用は出来ません。)
なお、学校等の教育に使う場合は、ご連絡下さい。

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