モーターへの分圧抵抗

質問

モータードライバからの出力電圧7.2vをマブチモーターRE-280に加圧したいのですが、モーターの定格電圧が3vのため抵抗にて分圧し、だいたい3vくらいをモーターにかけたいと思います。

本来であればモータードライバのVrefで出力電圧を決めてやるのが正解なんでしょうが、完成品のモータードライバユニットのため内部の回路に手を加えたくないので、こういう方法しかないかなと思います。
ちなみに出力制御はPWM波なので、0vか7.2vです。

で、問題は何オームの抵抗を入れるかなのですが、、、どういう計算になるのでしょうか??

回答No.2

xpopo · ベストアンサー

DCモータの電機子にはかなり大きなインダクタンスがありますのでPWMの出力
振幅（０－7.2V）を直接モータに印加してもスイッチング周波数が十分高ければ
（１００ｋHz程度以上）インダクタンス成分で電流が積分されますので、
デューティー比を３Vになるように設定（デューティー比＝3V/7.2V＊100(%))
してやれば、モータの電圧は３Vになります。
　あえて、分圧する必要は無いでしょう。

お礼

ですね。
インダクタンスの話、昔勉強した気がしますが、すっかり忘れていました。
ありがとうございます。

回答No.3

KEN_2

モータードライバからの電圧を抵抗分圧で低下させるのは実現不可能です。
せいぜい直列に抵抗を挿入して電流制限しても、起動時の電流と定常回転時の電流は大幅に変動して適切な抵抗値は求まりません。
電源整流用ダイオードやツェナーダイオードで、4.2V分を低下させる方法は有効ですが、モータードライバの使用方法としては適切ではありません。

>ちなみに出力制御はPWM波なので、0vか7.2vです。
PWM波の出力制御であるので、デューテイ比を40%以下に制御すれば良いのではないのでしょうか。
PWM波の周期は数十KHz以上でしょうから、0V←→7.2Vのパルス波形の平均電圧がモーターに印加されます。
デューテイ比が40%であれば、7.2Vx0.4 で約2.9Vがモーターのコイル印加電圧となります。
半導体などと異なり7.2VのHIGH側の電圧で破壊・劣化する心配はありません。
あくまでも、単位時間当たりの平均電圧値をデューテイ比で3Vに設定すればよいのです。

気を付けなければならないのは、モータードライバユニットの電源投入時の過渡応答で、7.2V側で立ち上げないで0V側で立ち上げて徐徐にデューテイ比を0%～40%定格に設定すれば良いのですし、PWM波のモータードライバ制御の常套手段です。
＊何か『出力制御はPWM波』なのに、3Vに制限しなければならない理由があるのでしょうか？

お礼

「3Vに制限しなければならない理由」ですが、モーターが推奨電圧1.5V、上限3Vなので、一瞬でも3V以上かけるとマズイのかなと考えていました。

40%のリミッターをプログラム上で実装して問題なく動きました。
ありがとうございました。

回答No.1

mtaka2

モーターへの供給電圧を抵抗で分圧することはできません。

根本的には、モーターの抵抗成分は一定ではありません。かかる負荷によって電流が変わりますので、
抵抗を使ってちょうどよく電圧を下げるなんてことはできないのです。

おそらく一番手軽なのは、整流用ダイオードを通すことだと思います。
ダイオードは、電流にかかわらず電圧降下がほぼ一定という特性があります。
1本で約0.6V程度ですので、大雑把にダイオード6～7本直列にすれば4.2Vぐらいの電圧降下が得られます。

お礼

回答ありがとうございます。
電流を考えると大きなモーターには厳しそうですけど、RE-280なら使えそうですね。ただ、モーターの数が多いのでコスト的に厳しいです。
ありがとうございました。