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RCT RCメカ研究室BBS-06

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Nomal アンプのブレーキ制御ってどのような仕組.. 革命王子 07/02/18(Sun) 18:21 [ID:7Exnxdcv] 75
Nomal Re[1]: アンプのブレーキ制御ってどのよ.. ふぇら〜り伊藤 07/02/18(Sun) 23:26 [ID:UuIMG3ZF] 76


親記事 / ▼[ 76 ]
■75 / 親階層)  アンプのブレーキ制御ってどのような仕組みなんですか?
革命王子 準5段(67回) 2007/02/18(Sun) 18:21:51 [ID:7Exnxdcv]
http://star.ap.teacup.com/kakumei/
    最近TXT−1にどっぷりはまり 2台体制でダート走行とクローキングを楽しんでいます。
    クローキングのTXT−1はアンプをF2000で540SH2個の制御をしています。
    クローキングってアクセルを使うのと同じ位にブレーキも使うんですよね〜
    山を登らせていて後ろに下がらないようにブレーキを使うのですが、ここでふと疑問が、、、
    アンプのブレーキってどうやって制御しているのですか?
    前進とバックはわかるのですが、ブレーキって???
    それと思った事があるのですが、クローキングのTXT−1を普通に走らせているのは問題が無いのですが、階段や上り坂をブレーキをかけたままにして停止しているとすぐにアンプのヒートプロテクトが掛かってしまい一気に転がり落ちてくる なんて事がしばしば、、、
    今までツーリングのみだったのでこんな事が起こるまで考えた事がありませんでした。
    とりあえずアンプをキーエンスのフラッシュに交換をする予定なのですが、やはりブレーキを長い時間使うとヒートプロテクトが掛かってしまうのでしょうか?
    どなたかアドバイスをお願いします。
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▲[ 75 ] / 返信無し
■76 / 1階層)  Re[1]: アンプのブレーキ制御ってどのような仕組みなんですか?
ふぇら〜り伊藤 大御所(335回) 2007/02/18(Sun) 23:26:10 [ID:UuIMG3ZF]
    電動RCカーの「ブレーキ」というのは、
    走行中にアクセルを閉じた際など、モーターが外部電源で駆動されずに
    「外部からローター軸への駆動力の入力で回転している」状態のときに、
    (モーターの磁石が発する)磁界のなかでコイルが動く際に生じる「誘導電流」を利用したものです。

    誘導電流というのは、つまるところタイヤからモーターに返ってきた運動エネルギーである
    「反動トルク」が電気エネルギーに変換されたもので、
    本来はバッテリーを充電する形で回生されたり(1/10RCでは行われてませんが)、
    ショッキーダイオードが装備されていれば整流されて前進用の電気エネルギーに再利用されたり、
    パワーソース回路を流れる間に電気抵抗による熱損失などで消失したりするものですが、
    パワーソース回路を流れるものなので、
    スピードコントローラーにちょっとした仕掛けを講じれば、
    反動トルク(運動エネルギー)の消費を制御できます。
    この制御の仕組みが、電動RCカーの「ブレーキ」なのです。

    具体的には、意図的にモーターをショート(短絡)させる回路を組みます。
    反動トルクで発生した誘導電流を一瞬のうちに熱エネルギーとして消費してしまおう、というわけです。
    (回生ブレーキとは区別して、30年近く前にタミヤが「無段変速スイッチ」を発売した当初は
    「ショートサーキット(短絡)ブレーキ」と呼んでいました。今では単に「ブレーキ」とだけ言ってますが)

    一番単純なのは、スロットルをニュートラルにした時にモーターの+−端子をショートさせる方式で、
    タミヤの機械式スピードコントローラーの多くでも採用されています。
    しかしこの方式では、フルブレーキしか効かないので、簡単にスピンしてしまい、
    マトモに使えないことが多かったです。
    普段はわざとニュートラルをズラしてブレーキをキャンセルしてました。
    クルマの速度が遅く、スポンジタイヤでムリな速度からでもガンガン曲がれた時代で、
    ブレーキがなくても間に合ってたので、問題にならなかったんですけど。

    次に出てきたのが、バック側の操作範囲を使って、ブレーキ制御を細かくしたもの。
    前進側と同様に、巻き線抵抗の抵抗値の変化を利用して、ショートさせる量を変化できるようにしたわけです。
    機械式スピコンの時代は、まだモーターパワーが弱かったので、バックは「全開」だけでも間に合ったので、
    現在のアンプの前進側ハイポイントみたいに、バックの途中まではブレーキの段階的制御で、
    フルにバックに入れた時だけバック動作(全開のみ)、という制御モードで動作させていました。

    これが電子式のスピードコントローラー(電動アンプ)に引き継がれたわけですが、
    スティックの操作量でいきなりブレーキからバックに突入するのは厄介なので、
    バック付きの機種では、ブレーキとバックは押しなべて明確に区分して動作する設計になっています。
    また、レース用のスピードコントローラーは「バックなし」仕様が標準となりました。
    あの広坂正美選手が1984年頃のJMRCA1/12全日本で、最終コーナーでスピンし、
    向きを変えずにそのままストレートをバック走行で駆け抜けた「事件」があり、
    これを契機にオープンレースでのバック走行が全面禁止されたためです。

    なお、電子式スピードコントローラーでのブレーキ制御は、前進側と同じく、
    PWM制御によるスイッチング(ポンピング)動作でショートさせる誘導電流量を制御する方式です。

                     * * *

    車軸からモーターが運動エネルギーを「回収」して電気エネルギーに変換し、それを
    熱エネルギーとして消費する、というのが電動RCカーのブレーキの動作原理である以上、
    ブレーキを使うための必要条件は「クルマが動いていること」です。
    止まっているクルマには運動エネルギーがありませんから、短絡ブレーキは利用できません。
    坂で止めたクルマがブレーキをかけていてもズリ落ちるのはこのためです。

    基本的にブレーキ用FETが加熱することは考えにくいですし、
    それが原因でヒートプロテクトが作動することもないでしょう。
    ブレーキ用FETは、モーター〜アンプ間を短絡させるスイッチとして動作しているだけですから、
    発熱は無視できる程度です。
    大電流が流れるにしてもごく一瞬しかないので(速度が落ちると電流も減るため)、
    ブレーキ用FET自体が異常加熱する可能性は、まずありませんし。

    また、クローキングでブレーキを多用されるとのことですが、
    機械式ブレーキではありませんから、
    「後ろに下がらないようにブレーキ」というブレーキの使い方はあり得ません。
    エンジンRCカーなら普通にあるでしょうが・・・。
    電動RCカーで後ろに下がらないようにするには・・・素直に「前進」ですよね。
    そうすると場合によってはヒートプロテクトは働くでしょうね。
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