忘れかけていた静音マルチコプター計画(仮)のために、HDDのスピンドルモーターでの回転試験を行いました。
自作のESCモドキではなくキチンとした(？)ブラシレス用のESCを用いて、
どれくらい回転させることができるのかを確認しただけですが・・・。
しかしマルチコプターが世間でも話題に挙がることが多くなったのに、
「マルチコプター 自作」で検索かけてみても、あんまりパッとしたものが出てこないんですよね。。。
4軸式とか6軸式ののプロペラが剥き出しのいかにも五月蝿そうな、
ちょっとした投石で瞬殺されそうなものばかり。
もうすこしバードストライクとかペットとか悪ガキとかに配慮した設計の本格的なマルチコプターを考案してほしいと思う。
さて、試験内容については動画を合わせて提示していきます。
購入したもの
今回購入したESC(アンプ、スピコン)は、小型マルチコプターの組立とかに使われてるARRIS 12Aって書いてあるやつ。
Amazonで「ブラシレスESC」とかで検索すると出てくると思う。
だいたい1個1900円くらいだった。
だいたいのブラシレスESCはマイコンとFETのアレイでできていると予想していましたが、
実際に開けてみてみると、やはり自作のESCモドキとはぜんぜん違う・・・。
NchFETが2段ではなくて、PchFETとNchFETの組み合わせになってるっぽい。おまけにゲートドライバがないｗｗｗ
せめてFETの特性が分かれば自作にも流用できたんだけども、PchFETとマイコンしか特定できず。
この回路の中で一番耐圧が低いであろうコンデンサとPchFETの組み合わせから推測すると、
だいたい25V15Aが最大定格と思われる。 電流値がちがうだけで、他のESCもこんな感じなんだろうなぁ。
（一般ラジコンヘリのバッテリーは7.4V～11.1Vらしい)
回転試験
自作のESCモドキでも安定して回転したHDDスピンドルモーターなので、めんどいことは飛ばしてサッサと回転させます。
（なんという図・・・。サムネイルを見ただけで手抜きだとわかってしまった。この図は間違いなく役立たない)
PWM信号発生器としてGR-SAKURAを組み込み、7V付近から回転させていきます。
使ったプログラム(GR-SAKURA用)
/* GR-SAKURA Sketch Template V2.02 */
#include <Arduino.h>
#define INTERVAL 500
int light_on;
unsigned int rval;
unsigned char wval;
char msg[50];
void setup()
{
pinMode(PIN_LED0, OUTPUT); //動作確認用
Serial.begin(9600); //PC.Serial通信用
analogReference(EXTERNAL); //analogReadの最大を5Vから3.3Vに
light_on = HIGH;
digitalWrite(PIN_LED0, HIGH); //動作確認LED点灯
}
void loop()
{
rval = analogRead(14); //14番(AN0)からアナログ読み(0～4095)
wval = rval >> 2; //受け取った値を0～255に(wval = rval / 4;)
sprintf(msg, "rval = %5d, wval = %5d", rval, wval); //シリアルで値を出力する(1)
Serial.println(msg); //シリアルで値を出力する(2)
delay(INTERVAL); //待ち時間(500ms)
analogWrite(45, wval-1); //45番(IO45)にPWM出力
light_on = (light_on==1)?LOW:HIGH; //動作LED点滅(1)
digitalWrite(PIN_LED0, light_on); //動作LED点滅(2)
}
ブラシレスESCは、10ms(100Hz)のパルス幅で10％のデューティーで初期化がかかるそうなのですが、
GR-SAKURA（Arduino）は490Hzの周波数なのが災いしてか、可変抵抗を80％付近まで回さないと回転しませんでした。
7Vで4,500rpmぐらいかな？実際にESCの加熱具合を見ると、9Vくらいで常用しても問題なさそう(要空冷)。
プロペラを可変ピッチにすれば回転数制御は必要がないので、強制始動時の電流値さえ気を付ければあとはほっとくだけ。
始動時の電流はおよそ1.6A程度で、通常回転時は0.55Aくらいで回り続けてました。
これくらいであれば、わざわざ軸数分のESCを買わなくても、
FET内蔵のIC(TOSHIBA TB6588FGとか)を使えば制御できるかもしれない。
尚、私にはPCB基板の製作スキルはありません。（だれか作って・・・！！！！）
次回は、このモーター用のプロペラをBelluloで作って、浮くかどうかを試してみたいと思う。