Master CPブラシレスモーターアンプ製作 - ホビる-ド素人がRCマイクロヘリで3Dフライトを目指す備忘録ブログ

Master CPブラシレスモーターアンプ製作

週末飛ばしに行きたかったのは山々やってんけど、今週末はがっつりとN氏とMaster CPのブラシレスモーターアンプの製作をやった。

わざわざ・・・
今更・・・
Master CP如き、ブラシレス化する意味あれへんのんちゃう?的な話もあんねんけどw

ま、それはそれ、ホビるで~、つことで取りかかってみた。


これまで、色んな人の・・・つっても、昨年末頃から既にブラシレス化で飛ばしてはる、ピルさん情報の実検証結果などを参考にホビる的に考えてみるとこから始めた。
何せ実証済の内容があったので、非常に有効な情報やった。


Master CPの飛び味は、ノーマルモーターでもそこそこ楽しめる勢いはあるねんけど、特にギュンギュンとお子ちゃま風に飛ばしてると、どうも20パック位からモータがヘタってくるらしく、結構なサイクルでモータ交換が必要になってくるらしい、一つはそれを解消できればええなってのと、もうひとつはやはり重量があるせいかもっさり感がある。
ま、どのみち落とすねんけど・・・V120D02S位のレスポンスになれば、とっさのリカバリー時も地面に落ちにくくなるんちゃうかぁ~みたいなw


まず、Master CPはメインもテールもブラシモータになっているので、両方ともブラシレス化するかどうかやねんけど、テールはモータの取り付けとかなんとかで機構的にやや面倒なことになりそうな気がしたので、とりあえずメインモーターだけをブラシレス化する方向で考えてた。

ピルさん情報だと、どうもメインブラシレス化をするとテールが完全に負けてしまうという点を苦労してはったので、その辺を色々考えて、そもそもテールが負けるつーことはメインロータの回転で発生する慣性力を打ち消すつーか、ジャイロの補正範囲を超えてるつーことなんちゃうかなぁ~的な安易なw


で、その慣性力ってどやねんってことやけど、単純に考えると単にブラシレス化するだけなら、ロータートップスピード、モータの重さをノーマルと同じにしときゃ、まぁ、飛ぶんじゃね?
みたいなw

で、Master CPのロータースピードってなんぼやねん・・・ってとこからw

以前の記事で書いたが、ひでさんに測定してもらったのだが、スタントモード時約2340rpmってことやったので、それに合うように、モーター選定諸々をボチボチとしててんな。


色んな情報を聞くと、3000KV位がええとかつー話を良く聞いてたけど、メインギアとピニオンのギアレシオを考えると、どう計算しても3000KVでは回転数が大き過ぎる気もするし・・・

計算通りに行くなら、2300~2500KV位じゃないかと・・・

問題は他にも色々あって、大まかには

・モータ形状(大きさと重量)
・モータの軸径の問題(ピニオンの選定に関係)
・モータの電流(電力)・・・アンプの設計に重要となる

ってとこらへんかな。

形状は色々あったので得に苦労はなかったけど、モジュール0.6の11T~13Tつのを探すのに2日位かかってもたw
で、そいつが穴系3mmやったんで、必然的にモータ選定の条件は軸径3.17になった。

このサイズとなると、どうも450クラスのヘリ用モータになるっぽく、今度はどうも電流値が気に入らんw
200サイズ用なら殆ど20A程度でいけるねんけど、40Aとか50Aとかってオーダーになってくるねんな。
が、2500KVとか3000KV以下となると、ぐぐっと選択肢が減ってきてまうw

で、結局は本命2500KV、物足らんかったら・・・つことで実験的に2700KVも。
2500KVでテールが負けそうならピニオンを12Tにするとかでいけるんちゃうか?
的な安易な考えw

電流値は仕様には35Aとか40Aって書いてあるけど、多分常時そんなには流れへんはず、てかまぢで流れとったらモータから出てるリード線程度ではもたへんやろうし・・・。

ただ、いきなりアンプがパンっ!って逝くのはむなしいので、その辺はN氏がちょっとお高めのFETをチョイスしてはったわ。

でもって、モータ回りのハードが決まりゃ、あとは大まかな構成やねんけど、まぁ、何となく3相PWMやんなぁ~、つわけでWalkeraをパクってPWM制御はATMEL使こたろか・・・

つことで、Genius CPのブラシレスアンプに載っかってるATmage88のファーム抜き出しをやったが、ロックビットがかけられている模様で、残念ながら抜き出しできず、一から書くかぁ~とか悩んだりもしたが、ふと・・・なんや、とりあえずモータ回すだけなら中身だけパクらんとガワごとパクったったらええんじゃw

ということで、第一次試作ではGenius CPの制御周りをゴッソリと使うことに決定w

てな経緯で、さらっとGenius CPのブラシレスアンプの解析をやった。まぁ、実際にはN氏にパターン追っかけてもーて、あとで説明してもろただけやけどw
昨日実際に組み込み作業やってる途中に、おかしい~とか唸ってはってんけど、良く見てみるとGenius CPのブラシレスアンプは不良品ということが判明w
設計不良じゃなくて実装不良w
この辺の記事はまた別記事で。

・PWM制御周り・・・Genius CPアンプから移植
・FETボード・・・オリジナル
・ゲートドライバ周り・・・Genius CPアンプから移植
・電源周り・・・Master CPアンプから移植
・ケーブル類・・・Master CPアンプから移植


つーわけで、N氏が作ってきたFETボード
Master CP専用ブラシレスアンプ製作 Master CP専用ブラシレスアンプ製作

てなもんで、決まるもん決まりゃ、あとは切った貼ったで・・・これをベースに、制御周りを載っけていく。

でもって、電源周りの移植が終わって、とりあえず、セオリー通りの回路チェックしてから、一か八かの
火入れ式w

とりあえず11.1V、5Vもちゃんと出とるようなんで次のステップへ。

つか、単にレシーバーに電源供給できるかつーのと、テールが回るかつのをテスト。

Master CP専用ブラシレスアンプ製作
ここまでは、なんてことないので、小程度の「お~」位w

ここからが制御周りの移植オペw

Master CPは電源11.1VでGenius CPは3.7Vなんで当然ながらGenius CPのアンプは定数がちが~うのだw
あれこれ部品を変えつつ。
ゲートドライバはこの部分だけを使うねんな。
ま、この部分にWalkeraの恐るべし不良が潜んでいたわけだがwwwその辺はまた別記事で。
Master CP専用ブラシレスアンプ製作
写真は部品外しただけなんで、汚ったね~けど、ちゃんと掃除してから移植する。

なんだかんだやりもって、だいたいこんな感じのが出来上がる。
Master CP専用ブラシレスアンプ製作
表はまーまぁスッキリしてっけど・・・

裏は・・・www
Master CP専用ブラシレスアンプ製作
うぎゃあ~~やなwww

ま、1次試作は動くんかどうかだけのテスト用なんでこんなもんやw

で、恐る恐るの火入れw
つっても、完全無負荷での通電チェックのみw
各電源が必要か所に適正の電圧で供給されているかのチェックて感じやな。

ま、とりあえずは逝けてそうなんで、モータいっときますか~
の前に一服w
てな感じで、時間は深夜4:00w

さ~て、いよいよ負荷テスト。
負荷テストつってもモータ回すだけのテストなんで、モーター自体には負荷かけてない状態やで。

バインドさして、スロットルを徐々にアップ~~っと思った瞬間いきなり全開で回り始めたんで、
深夜に「ぎゅーーーーん!!」
MAX音量で「おおおおおお!まぢで~あれあれ?!」みたいなwww

とりあえずバッテリー抜いて・・・一瞬まを置いて、「お・お・お・・・なんや回ってたの」ってな感じw

ま、こゆトコへんがオモロイとこやねんなw


で、なんでHOLDでも止まらんかったんや?制御効いてへんのんか?
とか思ってんけど何となく直ぐ、直感的に思いついたのがリバースモード。
慌てて操作して止めようとした時の動きから、これモードが逆ちゃうか?みたいなw
試しにthrottleをリバースに入れて再火入れ・・・

今度はスロットル操作にチャンと連動して「きゅーーーーん!」って気持ち良く回りよるw
そんなこんなで、とりあえずのDCブラシレスアンプの一次試作は、一発成功。

Master CP用ブラシレスアンプ1次試作の火入れテストの模様の動画


こっちは、メインブラシレスモータとテールブラシモータが一つのアンプで動いてる様子


まぁ、このへんまでは、動かなおかしいで~って程度やねんけど、
ここから先が本題や、まぁ飛ばな意味がないねんw
予想で行くと、2500KVでもちょい回転数が早いのでどうやろな~。
その辺の問題になり始めたらど~しても、レシーバーの制御(特にジャイロ)周りの合わせこみが必要になりそうなので、ややこしくなってくるねんな~
でも、レシーバー側はファームVer.UPができる仕様なんで、恐らくソースコードは抜き出せそうな気がするけど・・・

上手くいったら、次はATMEL周りも全てオリジナル化やな。
そんで、次がフルでパターン起こし。その時はパッケージもきっちり小さく再設計やな。

失敗しても成功しても何とも言えない面白さがあるとこがホビーやねんなぁと思た。

まとまる迄には、もうちょい時間かかりそうやな(汗
けど・・・飛ばせる機体が要るなぁ~・・・もう一機調達が要るんじゃね?
とか薄々思い始めてきたw
関連記事
スポンサーサイト

コメントの投稿

非公開コメント

Re: No title

> ども、Nです。


おお、N氏初のカキコですかw
まぁ、常々おもちゃ(笑ネタ)にさしてもーて、すんませんw


> この記事の組みあがった写真をみると、眩暈いがするほどの、あの日の明け方まで続いた
> 拷問を思い出しますww
>
> 目はチカチカ、肩は凝り凝りで、体制を変えるたびに痙りそうになる背筋と、伸ばしてないと息が
> 止まりそうなほどの腰の痛みにたえつつ、朦朧とする頭で明け方まで繰り返された拷問ww


特に拷問した覚えはありませんがw


> テールだけ回して帰ろうとしたが、やはりそれでは許してもらえず、
> 「何で?!これからやん!」の一言で、あっさりあしらわれ・・
> ワルケラのトラップにはめられ、気が動転した私は、最後に2箇所チョンボしてまいましたなwww


いやいや、グッジョブでしたわw
おもろかったですw
老体に鞭打ち、お疲れっしたw


> ところで、こんな危険な回路に火入れすんのに、バッテリの内部抵抗頼みの、ほぼ電流無制限な
> 電源を使うのは、超ハードスパルタ自虐行為ですな。
> どなたか、電流制限の設定できる安定化電源おくれ。
> 勿論、電圧、電流モニタつき、電圧設定可変の・・そうさな、6Sだと22.2Vか・・12Sだと44.4V。
> ん!60Vぐらいまで可変できるやつ。
> あとは・・40Aぐらい出せればいいのかな・・?
> 安定化電源ほしいなぁ・・・ww


(失敗4)こっそり、ココだけの話ですが、当時、意識朦朧中のN氏、はんだゴテすっ飛ばして、俺んちのカーテンに穴開けたのは、あれ夢ぢゃないっすよwww

つわけで、どなたかカーテン、くれw

No title

ども、Nです。
この記事の組みあがった写真をみると、眩暈いがするほどの、あの日の明け方まで続いた
拷問を思い出しますww

目はチカチカ、肩は凝り凝りで、体制を変えるたびに痙りそうになる背筋と、伸ばしてないと息が
止まりそうなほどの腰の痛みにたえつつ、朦朧とする頭で明け方まで繰り返された拷問ww

テールだけ回して帰ろうとしたが、やはりそれでは許してもらえず、
「何で?!これからやん!」の一言で、あっさりあしらわれ・・
ワルケラのトラップにはめられ、気が動転した私は、最後に2箇所チョンボしてまいましたなwww


ところで、こんな危険な回路に火入れすんのに、バッテリの内部抵抗頼みの、ほぼ電流無制限な
電源を使うのは、超ハードスパルタ自虐行為ですな。
どなたか、電流制限の設定できる安定化電源おくれ。
勿論、電圧、電流モニタつき、電圧設定可変の・・そうさな、6Sだと22.2Vか・・12Sだと44.4V。
ん!60Vぐらいまで可変できるやつ。
あとは・・40Aぐらい出せればいいのかな・・?
安定化電源ほしいなぁ・・・ww

Re: 素晴らしいです

nobさん、おはようございます。


> 内容は、正直良くわかりませんが、
> アンプを自作し、しかもメーカー製のアンプの不具合を見つけるとは!びっくりです。


GCPのブラシレスアンプは、ロット不良なのか全数不良なのか分かりませんが、少なくとも、購入時期が異なる6枚の基板全ての実装がおかしいのは、事実かと思いますよw

で、追加情報ですが、まだ疑問符は付きますが、その後の調査で、恐ろしいかもしれない匂いが漂ってきていますw
もしかすると・・・このアンプ、みなさん、一発目のリポ接続、スロットルオン時に、デバイスを半故障させていたのかもしれませんw回路的に推測が当たったとしたら・・・辻褄が合いそうな事が起こりえるかもしれません。

ちなみに、昨日の記事に書いたとおりの定数に変更したアンプでテストしたところ、300mAhバッテリーで6分回ったとN氏から連絡が来てます。
スタントモードで机に貼りつけた状態で、スティックをぐりぐりし続けて元気よく5分。
6分でやっとブラシレスモータの音がゆるくなってきた感じだそうです。
多分ですが、この状態が、モータにとっては適正な回転励磁されている状態なのではないかと思われます。本来の性能で回っている状態w
実フライトテストはまだなので、近々試してみたいと思います。


> でも、テールの能力からメインモーター決めるのはもったいないような気がします。


そ、そ~なんですけどね~~w
メインを早く回し過ぎるとなんとなく、制御できる範囲を大幅に超えてしまうようなきがして・・・


> テールがモーターの場合、単にジャイロ任せではなく、スロットルカーブでテールの制御かけてるとかのうわさも聞くし、ジャイロのフィードバックスピードの問題も有ると思います。ピッチからテールへミキシングかけるとか、スロットルカーブ調整するとか、もしくは能力挙げるためにテールブレードピッチ大きめにするとか、テール長くするとかでもっと回転数上がらないのでしょうか?


極力、テール周りを触らずに・・・というのが、思惑としてありましたのでw
テールブームを伸ばすというのも、何となく微妙な感じで。
テールブレードピッチを大きく・・・というのは私的にはありですね~加工が簡単そうなんでw
テールモーターパワーもかなり余力があると思いますので、ピッチ付けても回しきれると思いますね。
一応、テールモータの電流はMAX回転で約4.7Aでした。

素晴らしいです

内容は、正直良くわかりませんが、
アンプを自作し、しかもメーカー製のアンプの不具合を見つけるとは!びっくりです。

でも、テールの能力からメインモーター決めるのはもったいないような気がします。

テールがモーターの場合、単にジャイロ任せではなく、スロットルカーブでテールの制御かけてるとかのうわさも聞くし、ジャイロのフィードバックスピードの問題も有ると思います。ピッチからテールへミキシングかけるとか、スロットルカーブ調整するとか、もしくは能力挙げるためにテールブレードピッチ大きめにするとか、テール長くするとかでもっと回転数上がらないのでしょうか?

Re: No title

ひでさん、こんばんは~


> ヘッドスピードなんですが回転計で測ったので間違いないのですが、250クラスにしては低い様な気がします、ノーマルモードやったらあの辺かちょっと高いくらいかなと思うんですがね。
> ただ増田さん、スタントに入れても極端にスピード上がった様な音がしないからあんなもんなんかな~
> ブラシモータなので低いのかな、ブラシレスにしたらもうちょっと高くても良さそうな気が、ただ駆動系が持つかどうかですね。


ですね~
ピルさんのを見てて考えまして、一番気にしてたのはテール負けですが、結局は慣性力の「rω^2」だけがジャイロに効いてきてると思ったんですよ。
ブラシレスにして、確か4200KVだとケツふりまくって・・・スロットルCを77%まで下げてテールが落ち着く・・・で、私のノーマルのアイドルアップ時と、ピルさんの4200KVの77%の回転をひでさんに測ってもらって全く同じ回転数やったんで、やっぱりそうなんや、と思ったんです。

なので、Master CPに載せれるブラシレスモータ選定はかなり範囲が狭まりました。
もう一つの選定基準はメインギアのモジュール0.6とギアレシオと、モータ軸径です。

となると、200クラスのヘリ用ブラシレスでは選択できるものがありませんでした(見つけきれませんでした。)ので、結果的に入手できそうなのが、400クラス用のブラシレスで2300~2700KV程度のものとなりました。

で、実際試作アンプは上手くいきましたよ。
ノーマルの飛び味ですが、かなりトルクフルで、電流値も想像以上に低そうで殆ど発熱はありません。
多分・・・ですがこのトルクがあれば、ブレード面積が小さい分の揚力の低さをもっとピッチを付けても回しきれると思いますので、なんとかカバーできるんじゃないかな?と安易な考えでw
目指すところのV120並みの軽さを体感したいなぁ~と・・・あくまでもまだ妄想の域ですが・・・。


> それから素人考えなんですがメインモータのアンプは普通のブラシレス用のを使ってテール関係その他だけ組む2個1なんてあかんのかな?でも最初から回路組んではるからその方がすっきりしますね~完成を期待してます、で出来たらお一つ(笑


ですねw
どせ作るなら最終的には一枚基板ですね。
二次試作は、一応制御周りも全てオリジナル化する予定で回路設計中です。


> 半田の件、まさしくヘッダーピンです、中途半端に差し込んだ状態で半田付けしてあって浮いてるんです、それを直したいですが自分の腕では無理と解りました、いつPさんと会うときににでも会えればなと


OKですよ~
一度見せてください。
直せそうだったら直してみますよ。多分直せるかと・・・。

Re: No title

クマー隊さん、こんばんは~


> すごい・・・・。
> なにやってのんかサパーリ分かりませんが、すごい・・・・・。


なかなか逝きそうでしょwww


> コレって、市販のブラシレスアンプをぶっさしただけでは回らないんでしょうか?


ん~、回ると思いますけどwww
テールがブラシモータなので、あれこれと変なつなぎ方しないとダメぽなんでそれちょい、カッチョ悪りぃ~ってノリですw

Re: No title

ピルさん、こんばんは~

> 「秘密のアジトで深夜増田くんに怪しげな改造をし世界征服を企む男2人」
>
> ですね~

www
なかなかエエ感じっすw


> 世界征服の分け前くれるならピルの増田君提供しますよ~(*^◯^*) 


もちろん、ピルさんには、テストパイロットやって頂くんでw
一応、MasterCPをV120D02Sみたいに、まぢで?つーくらい地面に近いとこでクルクルとダウンフリップしてるところを妄想中w

で、いちお、テール負けずにトルクフルに飛びましたでw
次回記事で、とりあえず飛んでるでの部屋ホバだけですが、動画撮ったんでアップしますわ~

No title

こんばんわ~

ヘッドスピードなんですが回転計で測ったので間違いないのですが、250クラスにしては低い様な気がします、ノーマルモードやったらあの辺かちょっと高いくらいかなと思うんですがね。
ただ増田さん、スタントに入れても極端にスピード上がった様な音がしないからあんなもんなんかな~
ブラシモータなので低いのかな、ブラシレスにしたらもうちょっと高くても良さそうな気が、ただ駆動系が持つかどうかですね。

それから素人考えなんですがメインモータのアンプは普通のブラシレス用のを使ってテール関係その他だけ組む2個1なんてあかんのかな?でも最初から回路組んではるからその方がすっきりしますね~完成を期待してます、で出来たらお一つ(笑

半田の件、まさしくヘッダーピンです、中途半端に差し込んだ状態で半田付けしてあって浮いてるんです、それを直したいですが自分の腕では無理と解りました、いつPさんと会うときににでも会えればなと

No title

すごい・・・・。
なにやってのんかサパーリ分かりませんが、すごい・・・・・。

コレって、市販のブラシレスアンプをぶっさしただけでは回らないんでしょうか?

No title

「秘密のアジトで深夜増田くんに怪しげな改造をし世界征服を企む男2人」

ですね~

世界征服の分け前くれるならピルの増田君提供しますよ~(*^◯^*) 

Ads

カレンダー
05 | 2017/06 | 07
- - - - 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 -
最新記事
カテゴリ
X2 (21)
X3 (8)
人気ページ
おすすめ記事一覧
You Tube
最新コメント
月別アーカイブ

検索フォーム
Ads
おすすめ
"ホビる"の師匠とか
色々おせーてwあなたの頑張りで「ホビる」は成長しますw
メーカーリンク
QRコード
QR
天気予報

-天気予報コム- -FC2-
メールフォーム

名前:
メール:
件名:
本文:

プロフィール

suantanki

Author:suantanki
mini-Xと出会いRCヘリの世界の扉を開いてしまった精神年齢17歳のオッサン。3Dフライトを目指す備忘録ブログ。
好きな物:子供のおもちゃから大人のオモチャまでw
嫌いな物:うけ賜わっている恩恵を含め、税金で賄われているもの全て

リンク
RSSリンクの表示
Maps
RCヘリ「ホビる」