CATEGORY:電動ガン
2017年08月16日
自作FCUの方向性 「回生ブレーキを付ける」(uki)
自作FCUシリーズ。
何か、自分の中で面白くなってきました。
元々は、カットオフレバーを用いずに電動ガンを制御したいという所から始まりましたが、カットオフレバーに負荷の掛からない駆動は、心なしか静かですし、少しサイクルが上がったように感じます。
では、こういう仮説はどうなのか。
「メカボから逆回転防止ラッチを取り去ると、より静かに動作する」
試しに、ラッチを外したメカボで駆動させてみると、やっぱり少し静かになりました。
こういう形ですから、ラチェットの様に機能しており、ギヤの回転とともにカリカリと音がします(自転車の後輪と同じ仕組み)。

高速回転するため、カリカリ音は甲高いノイズの様な音になります。これが消える。
ただし、この部品が無いと、カットオフ後にモーターは惰性で回転を続けますので、多重給弾などの誤動作の元になります。
この部品を取り去り、かつ問題無く動作させるためには、カットオフ後に即座にモーターにブレーキを掛ける必要があります。
巷ではアクティブブレーキと呼ばれている様で、調べてみると、ラジコンのモーターの様に、カットオフ後にモーターを逆回転方向へ回転させてブレーキを掛ける仕組みなのかな?
ただし、通常よりも電力を消費しますし、自作するにはちょっと大変そう。
MOS-FET4個かモータードライバーを付けるような回路になりそうです。
では、電気自動車などの回生ブレーキはダメかなあと。
ザックリと説明すると、モーターの回転の力を使ってブレーキを掛けるというもの。
動作の流れとしてはこう。
1、モーターに通電開始
2、通電停止、けれどモーターは惰性で回り続ける
3、ここでモーターの+と-端子をショートさせる
4、惰性で回転する力そのものがブレーキのための力になる
5、ただちに!ただちに!モーターが停止する
6、通電時以外はショート状態なので、回ろうとしても回らない
というわけで、お手持ちの余ったモーターがあれば実験してみましょう。
まずはモーターに何もつなげない状態で軸を回してみる。惰性で何回転かするはず。
次に端子をショートさせて回してみましょう。すぐに止まります。
ちなみに、回転数が高いほどブレーキの力は大きくなります。素晴らしいですね。
というわけで回路を考えます。なるべく簡単に。
まずは、通常の電動ガンのFETデバイスの回路。
自作FETデバイスとかで流行ったものです。

回生ブレーキの資料がこれ

通常のFET[デバイスは、1か所のon/offで良いため、メカボの機械スイッチをそのまま利用できますが、回生ブレーキは2か所のFETをコントロールするため、制御ICが必要になります。
(トリガーを切り替えスイッチタイプに置き換えればできそうですが、、)
回路にするとこんな感じでいけるはず、、

まずは、ブレットボード上で組み立てて動作テストをしてみようと思います。
上手く出来るといいなあ~
~~後日追記~~
これでは上手くいきませんでしたが、素晴らしいICを発見。
もっと簡単な回路でブレーキ掛けられました
自作FCUに関する記事一覧はこちらです
電動ガン P90 のための FCU 電子制御 電子トリガー ユニットを自作する
何か、自分の中で面白くなってきました。

では、こういう仮説はどうなのか。
「メカボから逆回転防止ラッチを取り去ると、より静かに動作する」
試しに、ラッチを外したメカボで駆動させてみると、やっぱり少し静かになりました。
こういう形ですから、ラチェットの様に機能しており、ギヤの回転とともにカリカリと音がします(自転車の後輪と同じ仕組み)。

高速回転するため、カリカリ音は甲高いノイズの様な音になります。これが消える。
ただし、この部品が無いと、カットオフ後にモーターは惰性で回転を続けますので、多重給弾などの誤動作の元になります。
この部品を取り去り、かつ問題無く動作させるためには、カットオフ後に即座にモーターにブレーキを掛ける必要があります。
巷ではアクティブブレーキと呼ばれている様で、調べてみると、ラジコンのモーターの様に、カットオフ後にモーターを逆回転方向へ回転させてブレーキを掛ける仕組みなのかな?
ただし、通常よりも電力を消費しますし、自作するにはちょっと大変そう。
MOS-FET4個かモータードライバーを付けるような回路になりそうです。
では、電気自動車などの回生ブレーキはダメかなあと。
ザックリと説明すると、モーターの回転の力を使ってブレーキを掛けるというもの。
動作の流れとしてはこう。
1、モーターに通電開始
2、通電停止、けれどモーターは惰性で回り続ける
3、ここでモーターの+と-端子をショートさせる
4、惰性で回転する力そのものがブレーキのための力になる
5、ただちに!ただちに!モーターが停止する
6、通電時以外はショート状態なので、回ろうとしても回らない
というわけで、お手持ちの余ったモーターがあれば実験してみましょう。
まずはモーターに何もつなげない状態で軸を回してみる。惰性で何回転かするはず。
次に端子をショートさせて回してみましょう。すぐに止まります。
ちなみに、回転数が高いほどブレーキの力は大きくなります。素晴らしいですね。
というわけで回路を考えます。なるべく簡単に。
まずは、通常の電動ガンのFETデバイスの回路。
自作FETデバイスとかで流行ったものです。

回生ブレーキの資料がこれ

通常のFET[デバイスは、1か所のon/offで良いため、メカボの機械スイッチをそのまま利用できますが、回生ブレーキは2か所のFETをコントロールするため、制御ICが必要になります。
(トリガーを切り替えスイッチタイプに置き換えればできそうですが、、)
回路にするとこんな感じでいけるはず、、

まずは、ブレットボード上で組み立てて動作テストをしてみようと思います。
上手く出来るといいなあ~
~~後日追記~~
これでは上手くいきませんでしたが、素晴らしいICを発見。
もっと簡単な回路でブレーキ掛けられました
自作FCUに関する記事一覧はこちらです
電動ガン P90 のための FCU 電子制御 電子トリガー ユニットを自作する
ちなみに基盤はASCUです。
ラッチが無いと、なっぱり静かになるんでしょうか?
また、FETらしきものが2つ乗っているようですので、同じような事をしようとしてるんですかね~
めちゃくちゃ静かってのはないですけどラッチのカチカチ音はないですね。ハイサイや次世代だとより実感します。
電動ガンではないですけどHブリッジで作りましたが簡単に作れますからブレーキはおすすめですね。
という事は、Hブリッジの省略版でモーター正転とショートブレーキだけ使うという感じなんでしょうね。
また、この記事の回路間違ってますなあ。PちゃんFETの回路勉強しないと、、
つづく!ということで