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【CAD】日本の技術は凄い!DCモーターのお話

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  • 学習に役立つ豆知識・スキル

こんな方に読んでほしい

  • コンピュータ系講座受講生

  • ヒューマンで学習を開始したものの、なかなかモチベーションが上がらない受講生

記事から得られること

  • ロボットや家電製品、センサ、モータ、コンピュータ

  • 世界での日本の技術の立ち位置、最新技術の動向と将来の予測

~迷路探索ロボット【マイクロマウス】のアクチュエータ~

アクチュエータ(Actuator)とは【機械を動かす駆動部】のことで、生物の筋肉に相当します。
今回はDCモータを解説します。

DCモータ駆動 マイクロマウス

DCモータ駆動 マイクロマウス

■DCモータ
前回、解説しましたマイクロマウスはDCモータを使用しています。

シナノケンシ株式会社 HPより
https://jp.aspina-group.com/ja/learning-zone/columns/what-is/001/

DCモータ

直流モータ(Direct Current Motor)ともいいます。
直流電圧をかけると回転するモータで、
高速回転が可能で、起動トルクが大きいことが特長です。

DCモータは、私たちの身の周りの様々な機器で用いられています。

構造は、シナノケンシ株式会社 HPをご覧ください。
老舗のモータメーカーだけあって、解説がわかりやすい!

DCモータは、ブラシ(電極)の有無により、
・ブラシ付きモータ
・ブラシレスモータ

に分類されます。

図は、ブラシ付きDCモータの原理、及びシンボル(図記号)です。

CADで回路図を描くときは、シンボルを使います。
AutoCADはシンボルのことをブロックといいます。

DCモータが回転しているとき、発電機になっています。
この発電する電圧のことを「逆起電力」といいます。

電子ブレーキ

DCモータが回っているとき電源を外しても、暫くの間、慣性によって回り続けますが、
ショートすると、コイルに含まれる抵抗成分に電流が流れ、電力を消費し、瞬間にブレーキが 掛かります。
電子ブレーキ、ショートブレーキなどと呼んでいます。
ミニ4駆のモータと単三乾電池で実験してみてください。

文章で説明しても何のことか、わかりませんので、動画を作りました。
ぜひ、ご覧ください。
(越後弁がぬけなくで、聞き苦しいですが、お許しください。)

動画
DCモータを回してみました。

DCモータは、たくさんの種類があります。
動画は、ギア付きのDCモータです。
大変、力持ちです。
トルク(回転しようとする力のこと)は永久磁石の性能に大きく左右されます。

SDGs

ネオジム磁石はレアメタルで、大変、貴重なものです。
DCモータが寿命になったら、分解し、ネオジム磁石など使えるものは徹底的に再利用します。
持続可能な開発目標(Sustainable Development Goals:SDGs)ですね。

動画
ハイパワーDCモータとネオジム磁石

それにしても弊社の作業場、汚いね。
コロナ渦になってから、貸事務所をやめて、自宅を作業場兼事務所にして、オンラインで仕事をしています。
たまには掃除しなくては!

ステッピングモータ

次回は、ステッピングモータの構造につて、詳しくお話します。
動画は、ステッピングモータの紹介です。

動画
ステッピングモータ

W3 ワンダー3

昔々のアニメです。
子供のころ、タイヤを乗り物にするアイディアに憧れて、エンジニアになりました。手塚治虫さんは天才だと思います。

動画
W3の乗り物、作るぞ! 

20年以上掛かりました。試作6回目も失敗。
諦めずに作るぞ!

メカトロニクス技術は21世紀の日本をけん引する重要な技術ですから、
【学習に役立つ豆知識/スキル】  満載です。

第4話は、アクチュエータのうち、DCモータのお話をしました。
第5話のテーマは、【マイクロマウスのアクチュエーターその2】です。
3Dプリンタなどに使われているステッピングモータのお話です。
動画で紹介します。

どうぞ、お楽しみに!

参考サイトURL

公益財団法人ニューテクノロジー振興財団 2022年全日本学生マイクロマウス大会
https://www.youtube.com/watch?v=RattIXpA8OI

公益財団法人ニューテクノロジー振興財団 マイクロマウス大会ルール
https://www.ntf.or.jp/?page_id=118

シナノケンシ株式会社
https://jp.aspina-group.com/ja/learning-zone/columns/what-is/001/

W3 ワンダー3
https://www.youtube.com/watch?v=c7snhrdjhn8

浅野 健一

  • CAD

担当

横浜駅前校

所属

自動車部品メーカ/国鉄/専門学校教師を経て、現在、 RME株式会社代表取締役 ヒューマンアカデミー/ポリテクセンター/日本電子専門学校非常勤講師 生産技術/産業ロボット/電子機械システム設計が専門です。 第1級陸上無線技術士/電子科・機械科職業訓練指導員。どうぞ、宜しくお願いいたします。

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