1999年08月08日日曜日(目標達成しちゃいました

挑戦パート5ミニ・ブラシレスモータでゴム動力機を飛ばそう
改め・・ミニミニセンサレスで飛ばそう
130ミニミニセンサレスモータへの挑戦
MI130-10-8-10T(9730Kv)センサレス

念願だった、シュルツェのセンサレスコントローラを買ってしまった。
完成品はいいナーーーと眺めつつ2極用ミニミニモータ(10mmロータ)を6コイル仕様に仕上げました。
詳細はまだですが、・・・・「うーーーん」とうなりたくなるコントローラの良さ・・・
電動用スリムプロップ(8*4)をいとも簡単に回しきってしまいました。
ただ、電流が25A以上流れてだめ・・・しかし・・・モータは程よく暖かい程度
次に、600AEの7セルで、グラップナー6*3折ペラを取り付けて、電流は12.9Aで14800RPM
このままでも、スピード400とコンバートできる雰囲気ありました。
Rm(コイル抵抗平均)=61mΩ
無負荷電流(8.4V)=1.6A(ギア無しは1.2A)
コントローラ抵抗(25be公表値)=8.7mΩ
総合最大効率 約13Aで77.6% (スピード400と大して変わらないですね)
ちなみに、4.5T*6コイルY結線です。(0.4mm4束)
アモルファスヨーク仕上げ
ロータは10mm*10mm径
ギア比 5.25:1
カーボンシャフト(3φ)
コントローラ込み(ペラ込み)重量は、69gです。
4月29日・・・6*3のペラを付けた、ミニミニ2極6コイルをトレーナー機に搭載してフライトさせて来ました。
600AEで地上、14300RPM回り、上空での伸びは物足りなかったですが最初の1分位は、難無くループを描けてごきげんなフライトでした。
フライト重量が軽いのも手伝って、ラクチンフライトでした。
調子に乗りすぎて・・・・墜落してしまいました。
モータは着陸後も殆ど熱くなっていません。
体温より数度高い程度で、効率のよさを表していました。
写真が無いのが残念ですが、スピード400モータと比べモータ重量が激減したため、バッテリーの位置をモータまで移動させないと合わなかったです。
そのおかげで・・・ナイフエッジもどうにか可能となりました。
パルス信号の処理の仕方について 外国製のコントローラの多くは、受信器からのパルスの幅を測定しているのではなくて、パルスとパルスの幅(正規パルスより長い)を測定しているようです。
パルス幅と同じくパルスの間隔も同じだけ変わりますから、ちゃんと動きます。
でも、そのバルスの間隔はメーカーによって違う場合があるので、あのメーカーだと動かない・・・とかの問題が発生します。
正式には、パルスの幅(1.5ms)を測定して、動作に反映させるのが普通のような気がします。そうでないと、メーカー間のバラツキで作動しなくなります。
特にPCMのデコーダ(マイコンチップ)を使う場合、タイムラグでパルスの間隔が長くなったり、又は処理の都合で短くなったりすると、作動しなくなります。
僕の作った、サーボパルス発生器も当然・・・・動かんです。
あれは、パルス幅だけ変化させているので、パルス間隔は無視しています。
シュルツさん・・・正規パルスで動かしてよ・・・・
僕のスピコン(PIC)のプログラムは正規(?)バルス幅測定です。
でも・・・どうしてパルス幅でなくてメーカー間で微妙に違うパルスの間隔を測定しているのでしょうか???・・不思議な現象です。
最初の頃製作した。ロータにサマリウムを使った130ミニミニモータを改造して6コイル仕様に変更すべき、コイルのセパレータをバルサで作りました。
コアレス仕様のため、セパレーターは金属以外ならなんでもOK
これに、ホルマール線を巻いて作ります。
センサレスのため、いたって簡単・・・ただ巻くだけ
さしあたり、テストのつもりで10T仕様ですが、いとも簡単に回ります。
ヤッタ・・・とちょっぴり感激
コントローラは自作のセンサレスコントローラで、実際の飛行機用のためバッテリーカット機能がついているので、7Vで駆動・・・
普段4.5前後で回していたサイズなので心配しましたが、それぼと高回転にはならず、安心

測定の結果 Kv値し 9730 無負荷電流は0.3Aとなっていました。
今回使った、センサレスコントローラの写真です。
さすがにこれでは意味が無いので、専用のコントローラを開発する予定です。

130サイズとバランスの取れた、3から4セル用です。

目標重量は、16gの予定
回路構成は、既に考案済み
あとはプログラムの処理???出来るかな???
不安あります。

MI130−10−8−44T (13470Kv)目標完成
MI130−10−8−44T(14830Kv)2個目
MI130−10−8−44T(13220Kv)
3個目
MI130−10−8−44T−neo(10500Kv)4個目
MI130−10−8−42T−neo(12500Kv)5個目
MI130−10−8−36T−neo(13450Kv)6個目
MI130−10−8−46T−neo(17170Kv 5.25:1)7個目
MI130−10−10−18T−neo(?Kv 5.25:1)8個目
MI130−10−10−18T−neo(?Kv 5.25:1)9個目

その後、現在までで合計15個製作しました。
負荷(ペラ)によりコイルの仕様もさまざまで、適材適所にロータ径やコイルを選択することで大体のフライトプラン(アウトドア)に適合出来る事を確認しました。
調整の難しかったコアの調整も、特殊金属のおかげで、細心の注意をはらって調整した時のコア・モーターよりも6−7%効率がUPし、短時間で70%(最高効率)前後を得る事が出来ました。目標だった130コアレスモータも完成の域にさしかかって来ました。
左の写真は、まだフライトしていないモータや、新作モータとコンバートされてしまった旧型モータです。旧型とは言っても、コイルの仕様を替えるだけで新バージョンになるので手作りの良さがここにも現れています。
MI100−10−8−48T
(2−3セル用)
今度の挑戦は、もっと小さくて、パワーも少なくを目標です。
予定・・・110mA3セルで翼長25cm(3dm2位)を目指して頑張ろう・・・
テストモータは、アバウトに作りすぎて、ベアリングに瞬間が入り込んでしまいました。
CRC556を吹きかけて、どうにか回ったけど・・・渋い・・・です。
プロペラは15cmのゴム動力用です。
配線がちょっと重いけど、プロペラも入れて、29.4gです。
ブラシレスコントローラは、(株)日本計測器製(本業はサーモカメラの会社)です。
(コントローラは配線無しで2.9g前後予定です)
ベアリングと、クリアランスを再調整して、無負荷電流0.6Aだったモータが、無負荷電流0.4Aに改善されました。このセットで5V位まで2A前後で駆動します。
110mAの3Nで、約2分ちょっと元気(?)に回ります。
2Nでも回るから楽しいです。
この大きさだと、ちょっとした動きの渋さで性能が変わりますね・・・
0.4mm径ホルマール線48T×2=96T(合計)です。
Kv値=5740(3.51V)

モータ17g3−4Nコントローラ14g(ケーブル含める)の合計31gでした。
4N仕様のコントローラ+ネオジウム仕様の合計は34g前後です。

ミニミニ130−F5Bクラスコントローラ遂に完成

新企画なるか・・・・ミニミニ130−F5B?電動グライダー専用ブラシレスコントローラ遂に完成・・・・か???
ノーマルコントローラに比べ重量で1.4g増加の8.6g(ケーブル含まない)で、ON抵抗は、33mΩから一挙に約8−9mΩ台に突入・・
連続MAX電流は・・・不明だけど、10Aでも発熱感じない
ブレーキモードとブレーキ無しモードを選択出来る、確認はスピメロで
ブレーキは、ソフトディレープログラム内蔵で全くショックを感じない設定でユニオンのネジ止めでも緩まない工夫をしてあります。
(完全にブレーキが掛かる前に、モータが止まってしまいます・・笑えます)
テスト:ノーマル3Nで5300RPM(約8A)のペラを、4Nで7000RPM(約10A 入力約40W)回しました。
全重量33g前後のモータで40W入力・・・いいなーーーて思いました。
内部抵抗33mΩと9mΩの違いは、回転数で約5%違います。
ミニミニ130−F5B用(??)モータ製作開始
ロータはネオジウム(特注品)を使用します。
ロータ径8mm:ロータ長10mmの2極ロータ
モータ本体は、ガラエポ板と筒です。
ベアリングは、NMB製内径2mm外径6mm
シャフトは130モータから外した物を流用
コア形状の違いです。
左が○形状で右が□形状の物です。
どちらが良いのか、テスト中なんですが、コイルの巻き数は左の方が良いようです。効率的には、右が良いようでしたが、実際に使った感じでは3Nの場合は、効率が少し落ちても、左の方が良かったです。
まだ開発途中の為に何とも言えないですが、製作の点では左側に軍配がありますね・・・右は作るのが大変
ホールICのオフセットは、左回転用のセッティングです。
少し右にずれているのが分かりますか???
ユニオンのギヤだけ使い、モータ本体にギヤダウンユニットを組み込みました。機体への取り付けは、3mmネジで普通に取り付ける方法です。ドライブシャフトには、前後にベアリングをセットししてもユニオンギヤユニットを全部使うよりも、現在の所約5g軽量に仕上がりました。
写真のペラは、エアロノートのカーボン折れペラ6*3ですが、500ARの4Nで9700RPMを回します。充電直後始動の一瞬・・10200RPMを記録しましたが、直ぐに9800−9700を維持してくれました。
今回製作したモータは、完全にコア無しの状態でベストのようです。
コアを付ける事で、Kv値が下がり回転が上がらないのではと推測です来ます。
コア有りでのテストでは、8700RPMで7.8A前後です。
コイルのターン数を変更して、これから調整したいと思います。
コア無しで数分間回しても、それほと゛熱くならないので、この状態でフライトさせるかもしれません。
4Nでの回転数は、88980RPM(5.182V)・・・ロータのバランスは最高のようで回転音は「シーーーー」と無振動で静かに回っています。とても9万回転近く回ってるとは思えないです。コアを付けないとほんと静かなんですよね・・・ビニオンにはうかつにも触れないですよ・・
今回のロータは軸穴が曲がっていて最悪とおもっていたのですが・・
ギヤユニット一体型の130ミニミニモータをモーターグライダーに搭載しました。
コントローラは、130ミニミニF5Bコントローラを使用して、ブレーキ機能とON抵抗を減らして、垂直上昇を狙っています。
機体サイズその他の130モグラの部屋でどうぞ
飛行場所近くまで配達があったので、ちょっと寄り道して飛ばして来ました。フライト性能は・・・・えへへです。詳しくはモグラの部屋で
コントローラ仕様:
3−5V(3−4N)で、連続MAX15A
内部抵抗30mオーム
寸法:33*22*11
重量:16g
もっと軽くしなくては・・・と、ミニブラシレスモータに再度挑戦
今度のロータはローター長10mmロータ径は10.5mm
のサマリウム磁石としています。
磁石ブロックをルーターで削り、左のようにどうにか、4極ロータ
出来ました。
完成して、前作のミニモータと並べてます。
今度は、直径24mmで完成です。
重さも、コントローラ込みで64g(ケーブル含む)
で、19g減量成功
モータサイズは280モータと同じです。
ただ、小さくなった分、Kv値は6890Kvです。
しかし、ロータ長とロータ径の比率から行くと、思った以上に以前のに比べ精度が上がってます。今回のはロータとグラス筒のすき間は0.5mm・・コイルとのすき間は約0.8mmですから進歩しました。
無負荷電流は1.9A
進角調整後、2.1Aにてドライブする予定です。
搭載内容
ナノレシーバーケース無しクリスタル込み11.8g
GWS6gサーボ6.5g*2=13g
受信側電源50mA3N+ケーブルスイッチ 13.1g
500AR3Nケーブル込み57.3g
ミニミニモータ+コントローラ+ケーブル31.5g
ユニオンギヤダウンユニット(修理品)+ペラ=13g
生地完成(キャノピー・フィルム・ビス・リンゲージ含む)48g
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合計188g
メインギヤ+タイヤ=4.2g
テールギヤ=0.2g
塗装・接着剤・・不明(逆算で7.6g?)
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総合計200g
41.6g/dm2
仲間の今瀬さんが発注した、10mm径のネオジウムロータを使い、新しい規格のブラシレスモータの開発に着手しました。
右は、130モータの規格に合わせた、今までの8mm径のネオジウムロータです。
 8mm径:3.35g
10mm径:5.72g
約1.7倍の重さ=1.7倍強い磁石?(材質で違うので一概には?)
でも、明らかに強力です。
この強さを有効に生かす為には、コイル体積も1.7倍にして初めて有効となるのかな・・・それとも、消費電流を押さえて同じパワーを出すかですね・・・僕は、パワー優先・・・当然だよね
500ARの性能を存分に堪能するには、20A前後流さなくちゃね
まずは試作開始
4/11日現在
6*3ペラを12900RPM(26.5A)
ミニミニ130ブラシレスモータ実測データ
無負荷電流とKv値は、進角調整が出来ないため、目安として下さい。また、3Nで無負荷電流を調べた物としています。
4Nでは、無負荷回転数が上がり進角のズレに伴い、無負荷電流値は参考になりません。
ターン コイル
コア
Rm ロータ磁石
サマリウム=S
ネオジウム=N
無負荷A Kv値 3N
コントローラ
約30mΩ
MINIF5B
コントローラ
約10mΩ
3N
500AR
4N
600AE
15cm
ノーマル
13.8
スーパースリム
13.8
ウルトラスリム
電流 NO
?T サマリウム 0.9A 12500KV 600AE 4300 8.4A 1
?T サクリウム 0.9A 12500Kv 5100 11.2A 1
44T サクリウム 1.8A 13470Kv 6000