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RCT モーター研究室BBS-06

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Nomal ショットキーに流れる電流 かもめ 07/05/12(Sat) 08:57 [ID:QQYQVNvj] 58
Nomal Re[1]: ショットキーに流れる電流 ふぇら〜り伊藤 07/05/18(Fri) 19:45 [ID:X66auyxk] 60
  └Nomal Re[2]: ショットキーに流れる電流 かもめ 07/05/19(Sat) 00:03 [ID:QQYQVNvj] 61


親記事 / ▼[ 60 ]
■58 / 親階層)  ショットキーに流れる電流
かもめ 新人(1回) 2007/05/12(Sat) 08:57:49 [ID:QQYQVNvj]
    こんにちは、いつも拝見させてもらってます。

    ショットキーダイオードをサーボのリード線を使って
    モーター端子近くの配線に取り付けようと思っているのですが
    ショットキーにどれくらいの電流が流れるのでしょうか?
    もうちょっと太い配線を使ったほうがいいでしょうか?

    モーター側端子に取り付けるのがベターとは
    分かってますがモーターの使いまわしが面倒・・

    よろしくお願いします。
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▲[ 58 ] / ▼[ 61 ]
■60 / 1階層)  Re[1]: ショットキーに流れる電流
ふぇら〜り伊藤 大御所(395回) 2007/05/18(Fri) 19:45:38 [ID:X66auyxk]
    なかなか実測データもなく、厳密に考えようと思ったら
    私の理解できる範囲を超えているテーマなのでコメントが遅くなりましてすみません。

    モーターや動力電源のレベルにもよります。走行速度がまるで違いますから。
    JMRCAスポーツクラスに出るようなレベルなら、定格2A程度のダイオードではもはや
    23Tストックでも役不足のようです。
    でもタミヤGPでパックバッテリーに540レベルなら1Aもあれば十分でしょう。
    逆にいまどきのモディファイドだと、5〜10Aくらいのキャパは欲しいかもです。

    なんで走行速度が問題になるかと言うと、
    逆起電力は磁界内をコイルが動いた時に発生する誘導電力ですから、
    その大きさは、「磁界の強さ」や「コイルの運動速度」、「コイルの内部抵抗」などに左右されるからです。
    ここで注意したいのは、実際に負荷をかけて走行した際の「ローターの運動(回転)速度」は、
    無負荷運転時とは違って、必ずしも「消費電力」とは比例しない、いやむしろ
    消費電力が大きいときは小さいことが想定される、という点です。

    消費電力が大きい局面というのは、通常、低速から立ち上がる場面ですから、ここでは
    モーター回転は非常に低いです。ですから遊んでいるコイルが発生させる誘導電力も小さく収まっています。
    逆起電力が最も大きくなるのは、負荷が最も軽い局面、つまりストレートエンドでモーター回転が伸び切っている場面です。

    で、このとき、具体的にどのような電圧・電流が発生しているの? と思い至ったわけですが、
    残念ながら、考慮すべきパラメーターが多過ぎるのと計算式が私の理解を超えていたので
    とりあえず今回はパスです(電気工事士1〜2級くらいの勉強してれば計算できるようですが)。
    先に挙げた具体的なダイオードの定格値は、実際にパンクした事例から逆算して
    「このくらいあれば通常はパンクしないでしょう」という値なので、実際に流れる値は
    定格値の1.0〜2倍くらいはありそうです(瞬間値なので、そのくらいなら耐えちゃうので)。

    電圧が一番分からないんですが、そりゃそうです、回路構成によって全然話が変わりますから。
    効率悪い(内部抵抗大きい)回路を組んでれば、余計な抵抗に電圧を食われて
    ショッキーにかかる電圧はその分下がります。逆もまた真です。
    (抵抗が少なければショッキーに負担が来る)

    同じ話で、ダイオード自体の抵抗値も問題になります。
    そもそも、数あるダイオードの中からショッキーダイオードを使うのは、
    通常のPN接続のダイオードよりも一般に損失が小さい(内部抵抗が小さい)からです(特に小電流時)。
    コイルが発する逆起電力を正方向にバイパスさせるというフライホイールダイオードの機能自体は、
    PN接続の通常型ダイオードでも十分に果たします。むしろ容量的にはPNダイオードのほうが大容量のものがあって有利です。

    実は、ショッキーは大容量の素子の種類が限られているので、RC用途向けに適したものを選ぶのがなかなか大変なんです。
    最近は素子の容量不足が深刻なので、多素子を並列化して見かけ上の容量を増やしてお茶を濁したり、
     (だって並列化してても内部抵抗のマッチドが甘いと抵抗の高い素子から順に壊れていきますから)
    通常型ダイオードの低損失グレードを「ショッキー」と表示して売ってたりするのが実態のようです。
     (本当なら不当表示ですが、実際、自分がRCショップで買った「ショッキー」を電子部品屋さんにサンプルとして見せたら、
      「コレってただのPN型ダイオードだよ」と言われたことがありますので。
      まぁ所詮こっちも言われなきゃ気付かないレベルですし、あんまりガタガタ言うこともなさそうですが)

    ・・・というわけで、なかなか話は単純ではありません。
    話を一番単純化できるのは、ショッキーを理想的に接続しているケース、
    端的に言うと、エンドベルに直付けされているような状態です。

    ところが、今回のご質問のように、最近は
    ショッキーをモーターから分離してコードを引き回すケースが増えています。
    そうなると、引き回すコードの抵抗も考えなければいけません。
    物理的な距離が遠くなれば、その分、荷電粒子の移動にも遅延が生じますから、ショッキーへの影響(効果)も薄れます。
    電気抵抗に関わるので、コードの太さもかなり重要です。12ゲージ線とRCメカ用のコードでは
    素材からして違いますし、断面積だけを見ても数倍違います。そこで電圧が食われてしまえば、
    ショッキーにかかる電流も数分の一に減るのが道理です。
    (ということは、その分、役に立ってない、ということ)

    ですから、正確な値を知るには、個別具体的に実測してみるしかない、というのが正直なところです。
    大ざっぱな推測としては、エンドベルに直付けした状態で540なら20V(突入時)-1A程度、23Tだと
    30〜50V・3〜6Aくらいなのではないかなぁと推測しますが、自分で測ったことはないので、何とも言えません。

    ちょうど私も、似たようなテーマを追いかけていたところだったのでついでに書いておきますが、
    上述のように、ショッキーのコードを引き回すのは、ショッキーの効率を下げてしまうので本末転倒です。
    引き回すなら、抵抗を抑えるために太いコードを使うべきですし、軽量化や遅延による効率低下を防ぐため、
    コードはなるべく短くすべきです。
    実は、古臭い「エンドベル直付け」が最も意味があるやり方であって、最近、巷で
    流行っている「シャシーへの搭載」なんていうのは、単なるファッションでしかないです。
    (そういう意味で、KOのハイパーブースターは一連のショッキー関連では最も理にかなった商品です)

    良い素子をわざわざ効率を悪くするような接続方法で使うくらいならば、
    汎用のダイオードをエンドベル直付けするほうがむしろ安くて実効性も上がる可能性が大きいと見ています。
    まだ実地に計測したことがないので、あくまで「仮説」ですが。
    最近のカツカツレースではエンドベル温度が100度を超えることもザラで、
    今年のタイ国際(TITC)では、モディファイドクラスで走行中にハンダが溶けて
    コードが外れてしまうトラブルが相次いだそうです。ちなみにハンダの融点は180〜220度くらい(モノにより)。
    そういう状況で保証温度が105度しかないダイオードをエンドベル直付けするのはまた違った意味の問題を抱えますが、
    通常はそこまで極端に過酷な条件では使わないでしょうから。

    本当に性能が欲しければ、取り回し用のコードなんか取り去ってエンドベルに直付けしないとダメです。
    もちろん、細い線なんか使ったら全然話になりません。
    せっかく高性能な素子を採用する意味が台無しです。
    でも、太い線を長々と使えば、重量増でクルマが走りませんよね。

    結局、こういった諸条件のバランスを考えたうえで、「モノに溺れる」ことのないよう、
    節度あるパーツを選んで最適に使いこなす、現実的な感覚が必要なのかなぁと感じています。
    ただ単にショッキーのスペックが良ければいいってもんじゃない、ってことですね。
    コードも含めて、案外、重量のあるパーツですから、パワーと重量のバランスの見極めは重要です。
    ヘタすると「意味のないオモリ」に成り下がっちゃいますからね!
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▲[ 60 ] / 返信無し
■61 / 2階層)  Re[2]: ショットキーに流れる電流
かもめ 新人(2回) 2007/05/19(Sat) 00:03:11 [ID:QQYQVNvj]
    ふぇら〜り伊藤様

    大変詳しいご説明ありがとうございます。
    自分のマシンのスペックを書きそびれていました。
    すいません。

    ちなみにモーターはRZ、ギヤ比6〜5.8くらいで使っております。

    よく考えてみたら私は練習用のRZと
    本番用のRZでモーター使いまわしているだけなので
    ショットキーをエンドベル端子に半田付けして
    エンドベルごと変えればいいんですよね・・・

    気がつきませんで。。



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