[Eng sub] DC brushed motor with PWM control
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- เผยแพร่เมื่อ 2 ต.ค. 2024
- The DC brush motor was turned using PWM control.
An N-channel MOS-FET was used for the switching element.
An H-bridge circuit is required to realize the forward and reverse rotation functions. (This time only forward rotation)
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![[Eng sub] Measure current waveforms of home electronics and appliances.](/img/n.gif)
1kHzの時に聴こえてくる音で、昔の電機子チョッパ制御の電車を思い出しました。
可聴ノイズや振動による不都合がなければ1kHzや数百Hzまで、或いはもっと下げた方が、始動から微小回転領域のコントロール性に有利だそうで。
同じデューティ比でも、電機子の慣性モーメントを背負いながら、オン時間の間に軸受け等の静止摩擦の臨界点を突破できるかどうかで差が出ると。
何を見ても、何度見ても洗練されている、、
RWM制御がいまいちピンとこなっかったのですが、オシロとグラフでわかりやすく解説していただき、いい勉強になりました。ありがとうございます！！
最後の脱調が好き
直流ブラシレスモータの制御も是非みたいです！！
USBキラーの動画でこのチャンネルに入ったが、やっぱりこの声が癒されるな。
なんかよくわからないけど見てるだけで分かった気がする。(解説はすごくわかりやすいです！)
応援してます！
USBキラーの動画ってどれですか？
説明がうますぎる。
説明が丁寧で分かりやすかったです！
あなたのチャンネルも登録していますがとても参考になります
@@haru1fly
ありがとうございます！
自分の動画はイチケンさんと違って何も作らない地味な動画ですが、
参考になれば幸いです。
やはり、サインペンの塗分けですね。
PWM制御、懐かしい
勉強になるわぁ…
こういうのって座学だけで終わらせちゃいがちだから実際にボードで実装したりするのが大事なんだろうなぁ…
ＰＷＭというタイマー便利ですよね。PWMでP-ID制御を多段で掛けて他の系統へ逃げてゆくInertialを扱ってClosed loop環境考えると簡単な制御は出来そうですよね。PWMは面積比例でトルク出ますから良いんですよ。モータードライバーICもリレー回路みたいな物ですし。
IGBTモジュールだとVVVIできるんじゃないですかね。
これで思いついた、設定によってはモーターから音が鳴ってる、電動バイクとかでこの方法で音を出せば歩行者が気づいてくれる
電車のインバータ音とかそれだよね。
ドレミファインバータとかで検索して見てくださいな。
VVVFインバータの特徴をうまく使った面白い音ですよ。
@@Hiro-mu7qx モーターって周波数低いと音が出るって聞いたんですけど電車のvvvfインバータは周波数低いんですか？ うるさすぎませんか？アレ
@@aisuru-ren ドレミファインバータはGTO素子なのでちょっとうるさいですが、IGBTやSiC素子を使ったインバータはとても静かですよ。
IGBTの世代からスッチングの速度が上がり、非常に効率よく、騒音も少ないです。
実際、プリウスのモータ制御にIGBTやSiCが採用されているようです。
Arduino使った電子工作の動画を初めて見ました。とても楽しかったです。
very clear explanation, simple circuit, good video
設計製作できるっていいね。
私も電気科（夜間）だが詳しくはやっていないもんな、本当に触りだけだもんね。
ＰＷＭ少しですが理解できました。有難う御座います。これからも楽しみにしていますので宜しくお願いします。
デジタルオシロ…いいですね…（ほしい）
PWMって確かNゲージとかの鉄道模型の速度制御に使われてますね〜
自作（と言ってもキットの軽改造ですが…）でPWM式のパワーパックを持っていますが、中々良いですよ。
室内灯も停車時から明るく付きますし、低速も安定しています。
文字列や言葉だけではなんかわかりにくいことでも動画にしてくれると自分が実際にやっているイメージができて理解しやすくて助かります。
いつも楽しくみてます。ブラシレスモーターの制御の説明も教えて欲しいです。
うぽつです
イチケンさんと言えばこんな動画のイメージって感じですね！
FETを「フェット」って呼ぶの、初めて聞いたかも。周りは「エフイーティー」なので気になりましたｗ
外国のyoutuberの動画見てたら皆モスフェットって言うてるし、普通でしょうな。
英語圏では略語は3文字以上になるとワード読みしたり、また略語を作る時もワード読みを意識していますね。
FETならフェットもエフイーティーも耳にします。MOSFETをモスエフイーティーと呼ぶのは日本の電気電子系のクラシックな教育現場くらいかも。
例えばJAPANをジャピーエーエヌと読まないですからねｗ
むしろエフイーティー読みがあるなんて知らなかった
ISISを「アイエスアイエス」なんて言ってるのも日本だけだしね。普通はアイシス。
@Matsuya 714 Field Effect Transistor
学生時代の卒研でやったロボットのモーター速度制御を思い出しますね。＠35年前
ローター慣性と起動抵抗の大きいワイパー用モーターを使い、マイコンも自分でコードを打ったヘナチョコ制御で、起動/制動と回転速度の制御性との両立に悩んだものでした。
ＰＷＭの手押し実験が面白い。分かりやすい。w
どうせならブラシレスで弱め磁界かけて超高速回転とかすれば面白いのに...
っとか思った。www
ノイズ凄そう、LEDの調光にも使えますよね、オシロの波形見てたらサイリスタ―に似てるかな。
MrDogpapa
高調波ノイズってやつですか？
わたしもモスフェットって読んでいたので、同類発見。
エムオーエスエフイーティーとか言いにくいですよね！
モスエフイーティーとかだと漢字で音読み訓読み混ぜるみたいで中途半端だしね。
参考までに・・・
MES FET(metal-semiconductor field effect transistor) 国内の技術屋の一般的な読み方：「メスフェット」という高周波用のFETもあるよ。
構造はJFETに近い。
文系の自分にもよくわかりました！
pwm制御の解説とてもわかりやすかったです！サーボモータはpwm制御を用いてるものが多いんですよね？pwm制御を用いたサーボモータの仕組みについても知りたいです！！
周波数変調とかドレミファとか凝りだすと無現に制御方法はあるｗ
音がvvvfインバータ
字がきれい。性格が出てますね。毎回、説明がていねい。わかりやすい。
PCケースファンで「PWM制御式」使ってるけど、こんな方式なんだ
涼しい顔して回転数上げ下げしてるけど、中ではこんな事をしてたのか・・・
関心させられる。
お、待ってましたw
いつみても、分かり易い、有難う。伝える努力に感心します。
あえてダイオードを撤去して、モーターがどう爆発するのか見たかったですｗ
まさに子供の頃に欲しかった学研のマイキット150だ！
次男の私は、衣服も兄のお下がりでしたが、マイキット200も兄のお下がりを頂戴しました。
一番の友達はリレーでした。断線でお亡くなりになった時、悔しくて自分でエナメル線を巻き直しましたが
太い巻き線で消費電流が大きすぎ、まともに動作しないリレーとなってしました。その後
近所のおもちゃ屋に補修部品として注文し、無事元通りになった時の嬉しさは忘れられません。
イチケンさんの動画みてると現役のころを思い出しました。
毎回楽しみにしてます。
PWM制御は学校の実習でやったから動画がちょっと理解できて面白い
FETの事を「ふぇっと」って呼んでるの、自分の中では結構普通だと思ってたんだがコメ欄見る限りはそうでもないのか？？
エフイーティー読みのところもあるみたいだけど正直それならフェットの方が自然だと思う
地域とかによるんですかね?
自分は電子回路に足を踏み入れた時に、初めて読んだ本が「エフイーティー」表記だったのでそのまま馴染みました
英語圏の国では、「モスフェット」が一般的と聞いたことがあります。
UP主様は、それらの国々とのやり取りに慣れていらっしゃるのでは？
うちの会社の半導体バイヤーはフェット読みだった
自分は昔習ったエフ・イー・ティー読みのままだけれど。こういう略読みの世界はその時代の文化ですね。他にはDAC(デジタルシグナルプロセッサ)はディー・エー・シーだがダック読みしている人もいれば。
今度、vvvfインバータ作って欲しい。
ＢＷＭに見えた
3:27 今回のアルディーノ
ESCでモーターを制御するpwm信号について知りたいのですが何工学を学べばいいのでしょうか？
教えてください。
FETをフェットって呼ぶのに文句言ってる奴なんなの
MOSはモスなのになんでFETがエフイーティーなんやねん
でもラジコン用サーボモータって内部で帰還電流でPID制御してるじゃないですか。しかもギアボックス作るのに無茶コスト掛かるんですよね。
そうすると、アナログ回路で制御する方がある意味スマートなのかもしれないとは思うんですよね。私はソフトウェア屋なので、日頃は電気は良くは知りませんと言って仕事では電気やらないですけど、アマチュア無線をやっているので電気の勉強は面白いとは思ってますよ。
Mosfetについてもっと知りたいです。
例えば、nチャンネルでフルブリッジ回路のモータードライバーなどを説明しながら作っていただきたいです。
良いですね。私はブラシレスドライバの作成中に、IR2302を10個ほど焼きました。
最後には電源リップルが破損原因という事が判りましたが、
そんな失敗例が示されていれば、ICの犠牲はもう少し減っていたかも知れません。
教えて下さい。
オシロ波形で、
スイッチがONのタイミングで
電圧がピン！とスパイクみたいに立っているのは何故なんでしょうか？
電源電圧よりも高い電圧が出てしまうメカニズムが分かりません。
MOS-FETを「モス・フェット」と言うのお違和感を感じました。 聞いた人が分かる様に、
面倒でも「モス・エフイーティー」と言っています。 年寄りだからですかね???
失礼いたしました。
ArduinoでPWM制御するならHブッリッジを使って、ボリューム1個で正転・逆転を試して欲しいです。
Arduinoを勉強する前に、AVRの書き込みソフト・ハードと思ってAVRISP MK2を買ったのですが、Arduino UNOからArduinoのブートローダーを書き込む方法は見つかるのですが、AVRISP MK2を使ってブートローダーを書き込む方法が見つかりません。
秋月電子でフルブリッジＤＣモータコントロールキット「akizukidenshi.com/catalog/g/gK-08243/」を見つけたのですが、PICのスペックに対して1軸しかコントロールできないのが残念です。
CNCみたいに精密なコントロールはいらないのですが、手持ちのフライス盤のX/Yテーブルのハンドルを手動で何回転も回すのが大変なので、DCモーターで回したいと考えています。
CNCフライス盤が欲しくなったら、Amazonでそれなりのを購入したいと思います。（どうせなら、レーザー付きのを・・・）
いつも動画ありがとうございます。最近EVのモーター制御に関してSVPWMであったり、3パルスPWMなどを聞きますが、これらの制御方法について解説いただけないでしょうか？
字が綺麗ですねえ
どなたか詳しい方、教えて下さい！
解説中に N [rpm]と Vm [V] の関係性のグラフが出てきますが、これは適した降圧DCDCコンバータを用意し、モーターへの入力電圧を定格から0[V]まで変化させれば、今回の動画と同様にモーターの回転速度をリニアにコントロールできるできるということでしょうか？それとも、例えば低電圧側で制御性が落ちるなど、何かしらの不具合があるのでしょうか？（@mandarinorangemikanさんの質問と少し被るところも多いですが。）
@SimmonsSmith
とてもいい質問なのでちゃっかり回答させていただきます。
このグラフを見る限りでは、おっしゃる通り電圧によってモータの回転数を制御できることになります。
しかし、実際のモータでは0 Vに近い電圧では回転しません。またイチケンさんが動画内でも述べている通り「線形性だと仮定」しているので、実際のモータで電圧と電流が比例しているとも限りません。
電圧でモータを制御するのではなく、PWMでモータを制御する利点は2つあります。
・モータを低速で回転させてもトルクは維持できる
・コンピュータでモータの回転を制御できる(コンピュータは0か1しか扱えないので、モータに電圧をかける/かけないの2パターンしかない。PWM制御を使えばこの2パターンでもモータの回転速度をコントロールできる。電圧でコントロールするためにはデジタルをアナログに変換するDAコンバータが別途必要になり好ましくない)
寝ぼけてるので間違ってたらすみません
大変ご丁寧にありがとうございます！
通知設定をミスって返信に気づくのが遅くなってしまい申し訳ございません。
ポイントを明確にして頂いて、おかげでスッキリしました。
なるほどトルクなどは重要なポイントですね。まだ手を付けられていませんが、せっかくの機会なので、あとは自分で両方作ってみて、違いを体験してみたいと思います。
丁寧なコメントを頂き、感謝申し上げます。
@@CinnamonKuroneko 低速回転でもトルク変わらないのか。へぇー勉強になるなぁ……
高橋名人ならパルス入力も…
pwm制御の意味が簡単に解りました
扇風機の風量ボタンを中途半端に押したり離したりして、意味もなく遊んでました
でも、最後の音量つまみのような部品だけで電流を調節し、モーターを変速したりは出来ないんですか？🤔
できますよ つまみの部品は可変抵抗と言ってつまみで抵抗値が変わるものです。マイクロコンピューターを使ってモーターを制御する時に電流を1と0のみで強さを調整することができるためこの制御方法を使っていると思います。
可能ではあります！
Arduinoの5vを可変抵抗に、
可変抵抗からの出力電圧をアナログ入力ピンに入力して
後はアナログ入力ピンに入ってくる電圧が大きければPWMのデューティー比を大きくする方法です！
Merci 👍 ✌️🇫🇷
電子関係はド素人ですまないが、このFET、60V20A流せるってこと？こんなに小さい部品にそんな大電力流せるのか？
従来の電子部品の継電器が半導体部品に置き換わっていったっていう理解でOK？
1:43 バッテリーとスイッチ間で電線の色が逆になってますね。線色が違うだけで逆接ではないけど。気になりました。
動画冒頭の波形を見ると、オーバーシュートやリンギングがひどいですが、モーター制御のときは波形の綺麗さはあまり関係ないんすかね？
開発現場や取引先とは「エフイーティー」でしかやり取りなかった。「フェット」なんて呼び方は初耳。
年齢がばれる
抵抗値変えないまま周波数だけ小さくしたら平均電圧は大きくなるってことなのかな
イチケン先生 いつも動画ありがとうございます、楽しみにしています
私は昭和の時代 モータ－（三相誘導電動機）他、ダイナモ（オルタネーター）変圧器など修理の仕事をしていましたが
理論的に理解してなく コイルの巻き替えで修復するだけでした、その時代（真空管）に代わるトランジスタの出現で
電子工作にはまり” 今も興味津々、
古い掃除機（AC１００V）分解、モータ－だけにして、DC１２V、２４V、極性を変えてみても、同じ回転速度のようです、
回転方向も同じ、詳しい解説お願い出来ますか？ よろしくお願いいたします。
정말천재다
PWMってシンセでよく見るパラメータぐらいしかわからなかったので勉強になりました
20Aのブレーカー使ってますけど12Vでも20A流れたら動作するんですか？
22kHz以下だとスイッチングノイズが耳に聞こえますよ
流れから推測すると自作CNCですね？筐体は3Dプリンター出力とフローリング材でよろしく！
頭良いなぁ❤️
英文字幕好評
三相ブラシレスモーターも同様に動かせますか？
for different carrier frequency pwm,esp32 are easier (doesn't need timer setting)
めっちゃわかりやすい。勉強になります
次はロータリーエンコーダーつけて回転数制御ですかね
Отписался... Материал для маленьких детей.
フェットと呼ぶのを初めて見ました。
鉄道業界で言うところのチョッパ制御ですか
PWM制御ってこういう仕組みだったんだ
じゃがいも栽培.芽欠きのやり方
大変分かり易い解説動画でした。
なぜ、PWMで制御するのか？ 可変抵抗挟めば済むんじゃないのか？ を説明した方がよくないですか？
@@alpha-beta-gamma PWMで動かすことに明確なメリットがあります。ロマンではないです。
うちの女房は線形じゃないみたいです
Very good information.👍
サムネが某吉田製作所にしか見えない
最後はなんで回転しなかったんですかね？
フェットがすげー気になる
この動画で使用されている「2SK2782」は既に廃品種であり、製造されていません。
入手できるものは販売店の在庫分だけです。
@@yumi7905 いやたぶんフェットって言い方だと思うｗ
フェットが普通だと思ってたんだけど、エフイーティー読みのとことかもあるんですね
@@mec7376 でも考えてみたらMetal-Oxide-Semiconductor Field Effect TransistorのMOSだけモスって略してFETをエフイーティーって言う方がおかしいですね
僕もフェットに統一します
わからないけど、面白いんだよなー。
なんかドヤ顔が良いねｗ
手書きの図が綺麗。
GreatScottを感じる動画
勉強になります
もしかしてラジコンのスピードコントロールってこういうこと！？
アンプとスピコン2種類あるからどっちかは分からないが。
現在のラジコンの世界では、「アンプ」「ESC」「スピコン」これらは同義として良いようです。
かつては主に抵抗制御をしていましたが、今あえてこの方式を採用するケースは稀と思います。
そして仰る通り、ブラシモーターの場合に限っては、速度調整をこのような回路で行います。
ただし、イチケンさんのコメント3行目にあるように、実際は後退のためにHブリッジ回路を使用します。
ブラシレスモーターの場合は、さらに複雑な回路で三相の交流を発生しますが
スイッチングにFETを用いる点は、上記全てに共通です。
@@toisaa そうなんですねー。今の事情をよく知らないけれど、以前はDCモーターのものをアンプとスピコンを使い分けていました。
スピコンが抵抗だったかな。ハイスピードコースで有利でテクニカルコースでは圧倒的不利と言われていました。
ESCはブラシレスじゃなかったでしたっけ？
@@HashimotoHobbyCh 抵抗の時代を知ってお見えのようですので話は早く、仰る様な認識が一般的であったと思います。
面白い事に今、ラジコン専門店の販売サイトを見ると、「ブラシモーター用スピードコントローラー(ESC)」
というカテゴリがあります。ブラシモーター用なのにESC。Electricなのに扱っていないはずのスピコンです。
結局、抵抗が絶滅したお陰で、キーワード「ブラシ」「ブラシレス」さえ記載があれば間違えることは無く、
分類はどうでも良くなったという事だと思います。元の分類呼称が適当過ぎた事は悔やまれますが。
@@toisaa なるほど詳しい解説ありがとうございます。
確かにブラシ、ブラシレスだけわかればいいという時代なのかもしれないですね。
私がやっていた頃は27Mhzの水晶を使う時代だったので、ずいぶんと時代が変わってしまいました。
ブラシレス化くらいまではギリギリ続けていましたが、エンジンに転向していましたので…
@@HashimotoHobbyCh そうでしたか。ラジコンは良い物ですね。
私はかつてサンワのDASHを持ち、マイティフロッグやサーキット1000アドバンスで遊んでいました。
久しぶりに数年前、ラジコンに手を出したところ、送受信が2.4GHz化され、長さが数cmとなったアンテナは、
送信機からも、車体からも、一切はみ出ないようになり、私は衝撃を受けました。
かつてのように突如サーボが震えるような事も無く、先のPWMによる省電力化と併せて、
技術の進歩による恩恵を、ラジコンはもろに享受しているなあと感じました。
아주 좋은 자료입니다. 감사합니다.
좋은영상 감사합니다.
目から鱗がおちました
キター！！
高橋名人は手動PWMだったのか
次回、モーターで音楽を奏でてみた、をお願いします。
歯医者の音みたいｗ
MOSFET電界効果トランジスタは電圧制御、IGBT絶縁バイポーラトランジスタは電流制御のどちらもポピュラーなスイッチング素子ですね。
今回の二次電池のような安定した直流電源であればMOSFETのほうが有効なスイッチング素子ですね。
その理由もキチンと説明されていれば、とてもわかりやすい最高の動画でした。