モータにおける過渡応答（ステップ応答）

質問

モータ（内部抵抗やトルク定数等のモータのパラメータはわからない）にステップ応答を入力した際の応答を観測したいと考えています。そこで２つ質問です

(1)どのようにしたらステップ応答の波形を観測できますしょうか？

(2)自分でネット上で調べたところモータ（内部抵抗18Ωのもの）に直列に抵抗1kΩをつけてその抵抗をオシロスコープで計ることでステップ応答波形を見る事ができるというものでした。しかしなぜ1kΩを使っているかわかりません。

どちらか一方でもわかりましたらお返事の方よろしくお願いいたします。

回答No.2

foobar · ベストアンサー

(2)に関して、
ひょっとして別の小さいモータを測定対象の軸に取り付けて、このモータを速度発電機代りに使っているかも知れません。(モータの電圧が回転数に比例)

(1)の速度測定
モータの端子電圧(と流れる電流)から、モータ内部の抵抗降下を計算、差し引いて、内部の速度起電力を求める(速度起電力は、概ね速度に比例)、という方法も考えられますが、予めモータの特性(起電力と速度の関係、内部抵抗など)を測定しておく必要があるのと、電流が大きくなったときの磁束の乱れ(電機子反作用など)の影響を考えると、少し難しいかも知れません。

やはり、なんらかの速度検出器を使うのが良いように思います。

お礼

回答ありがとうございます。
やはり（１）に関しては検出器を使用するほうが良いみたいですね。
どうにかして速度検出器を手に入れ計りたいと思います。

回答No.1

foobar

(1)
何(入力)に対する何(出力）のステップ応答を測るのでしょうか？
それによって必要なものは変わってくるかと思います。
たとえば、モータの電圧に対する回転数の変化を見るなら、
・電圧をステップ的に変えれる電源
・電気出力のある回転数計
をモータにつないで、両者をレコーダに取り込んで波形記録(応答が比較的ゆっくりなので、それほど高速の記録計は必要ないかも）することになるでしょうし、

モータの印加電圧を変えたときの電流応答なら、
・ステップ的に出力を変えれる電源
・電流検出器
を用意して、両者を（応答時間が短いので、比較的高速の）レコーダ（デジタルオシロの類）に入れて波形記録することになるかと思います。

(2)
抵抗を直列に入れたということは、応答を測りたい対象は電流でしょうか？
（電流変化を抵抗両端の電圧変化として観測？電流検出用の抵抗としては、大きすぎる気もしますが）

補足

回答ありがとうございます。
補足ですが、計りたい目的は機械的時定数を調べるためです。よって対象はステップ電圧を加えた際の回転数（回転角速度）ですね。しかし、今手元に電気出力の回転数計がないためどうにかオシロを使ってできないものかと考えています。

あと、(2)は(1)の方法を調べているときに見つけたものですが、今考えてみると対象が電流になるということであるなら、この方法で求まるのは電気的時定数になってしまい、だめですね。