電圧(V) | 無負荷回転数(rpm) | 無負荷電流(A) | 停動トルク(g ・cm) | 停動電流(A) |
1.5 | 9100 | 0.20 | 2.55 | 2.20 |
1.8 | 10920 | 0.20 | 3.06 | 2.64 |
定トルク負荷 トルクが一定 出力は回転数に比例 走行台車、コンベヤ、クレーン、エレベータなど 走行、昇降、摩擦回転などの要素があるほとんどのおもちゃ |
低減トルク負荷 負荷トルクは回転数の 2 乗に比例 出力は回転数の 3 乗に比例 ポンプ、送風機など ファン、水ポンプなど流体要素があるおもちゃ |
定出力負荷 出力 ( トルク × 回転数 ) が一定 負荷トルクは回転数に反比例 工作機械主軸、ロール巻取機 おもちゃで該当するものは見当たらない。 |
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クレーンのようにドラムでオモリを巻き上げるもので、トルク ( g ・cm ) が直感的でわかりやすい。 機械的変動要素はドラム径で、径が変わらないよう糸を密巻および整列するのが難しい。 オモリの調整は停止させねばならない。 連続運転できないのが最大の欠点 |
ブローニーブレーキと言われるもので、オモリを糸とスプリングで引っ張り、プーリーがけしてある。 張った糸とプーリーの摩擦であり、静止摩擦から動摩擦への変化、磨耗や発熱による摩擦係数変化、消耗切断が欠点である。 摩擦力を使うと常にこれらの不安定要素を抱え込むので頻繁な校正が必要 |
産業用に使用されているのは、パウダーブレーキで磁性粉末を励磁し、ロータを吸引してブレーキ力を得ている。 0 回転から安定した定トルクを保持する。 おもちゃ用に使える低トルクの小さいものはなく、高価 |
パウダーブレーキの代用として、ステッピングモータの OFF 時ブレーキか通電ブレーキ時の保持力を使う。 励磁電流を一定としても回転数によって保持力が変化しないか検証が必要 |
プラレールを自作テストベンチで動かす。 オモチャを動かすのがズバリであるが、負荷のかけ方が摩擦なので、一定にするのが難しい。 回転数を見るため、モータは、タミヤのミニ四駆の両軸ノーマルモータ ( FA - 130 同等品 ) が必要 テストベンチ詳細は、100 ヒューズ項参照 |
電池電圧を切替えるもの。 SW はトランジスタとし実機で使用されている。 |
R1 の巻線形ボリウム RA25Y 10 Ω 1.2 W で電圧を絞り低速にする。 電源が 1.5 V で 0.5 〜 0.9 V くらい可変できる。 低速すぎて起動できないときは、S2 をチョン押しして起動させる。 鉄道模型などで使われていた簡単回路だが、エネルギーロスが大きい。 ボリウム ( レオスタット )は自作しないと高価、購入だと \ 800 ぐらい |
上図ではボリウムが大型になるので、トランジスタで電流を絞る。 電源が 1.5 V で 0.4 〜 1.1 V くらい可変できるが負荷変動で不安定である。 R1 は 47 Ω、R2 は 1 KΩ半固定ボリウム、R3 は 1 Ω、トランジスタは 8050、C1 は 104 ( 0.1 μF ) 0.7 V 以下では再起動できない。起動できないときは、S2 をチョン押しして起動させる。 起動できないときはトランジスタが熱くなるので要注意! ¥150 ぐらい |
電源が 3 V 以上であれば可変三端子レギュレタが使え、過電流保護などがついている。 レギュレタは四端子 LT 3080 ET で 最低 0 V、1.1 A 出力、0.3 V の低損失  無負荷時は0.7 V 出ているが負荷をつなぐと 0 V になる。 電圧設定用 R1 は 100 KΩ半固定ボリウムの 1 個のみ、C2 は安定用積層セラミック 4.7 μF、R2 は 2.2 Ω 電源 3 V で出力は、0 V 〜 1.13 V 、低電圧領域でも電流が流せるようで、0.4 V でも再起動する率が大きい。 低電圧領域では放熱板が必要 低速すぎて起動できないときは、S2 をチョン押しして起動させる。 0.5 V までなら再起動できるので、実用的 ¥350 ぐらい |
チョン押しがなくても起動させたい。 電源が 3 V で 0.4 〜 1.2 V くらい可変でき、再起動する。 コンパレータ LM 393 P で、モータ電圧と設定電圧を比較し、Tr A 1020 を断続させる。 R1 10 K、R2 10 K 半固定 VR、R3 1 K、R4 1 K、R5 47 K、R6 1 K、R7 0、R8 1 K、C1 0.1μ、C2 0.1μ D1 で 3 V → 2.3 V にして Tr の発熱を抑える。 C2 は再起動補助用、LED は CP 動作確認用  ¥200 ぐらいだが、自作回路なので保証なし。 |
秋月キット K-06244 ¥500、NE 555 による PWM、パワ MOS FET 出力 モータ電源 1 V 〜、制御電源 5 V ( 4.5 V で可 ) の 2 系統が必要 電源が1.5 V 時で 0.3 V 〜 1.25 V ぐらい可変できるが、0.4 V では再起動できない。 回路は HP で公開されている。 HT 7750 A で 5 V に昇圧すれば、1.5 V 単電源でも使えるが、3 V 電源がよさそう。 |
秋月販売キット K-00908 AVIOSYS製 2PK-2400 ¥780、NJM 2904 使用、パワ MOS FET 出力 電源 6 V 無負荷で 0.4 V で脈動 〜 4.0 V まで、負荷では 0.4 V で脈動 起動は不可 〜 1.3 V まで可変できる。 FA -130 の低速化向きではないようである。 小生に製作ミスか部品不良があるのかも? 回路は HP で公開されている。 基板銘板は合っているが、ボリウム回転方向右回しで低速は逆 |
共立ワンダーキット DCC - 06 K ¥1850、電源 2 V 〜 3 V PWM 出力、モータ電流検出フィードバックがあり、低速でもトルクは十分ある。 0.3 V 〜 2.7 V くらい可変でき、0.3 V でも再起動でき、おもちゃ用 RE - 260 モータまで使える。 回路は非公開なので掲示できない。サルマネ自作すれば¥400 ぐらいである。 |
Amazon Rasbee 5A ミニモータ PWM 速度コントローラ ¥229、電源 3 〜 35 V PWM 出力 電源 4.7 V で出力 0.45 V 〜 1.5 V くらい可変でき、0.45 V でも再起動できる。 回路は不明、大きさは 25 ×30 mm、手数料、運賃込みで驚異の値段である。 |
トルク×回転数=W 計算 |