haratkhr技報

SRモータ技術研究所

PMブラシモータ

模型飛行機用のモータを例に、PMブラシモータを調べてみました。

 

小型、高速モータです。

定格電圧/定格電流/定格電力 7.2V/4.4A/32W 9.6V/6.7A/64W

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永久磁石:フェライト

磁石表面積:13x13mm

電機子磁路断面積:3x13mm

巻線の線径:0.35mm

巻線ターン数:100T(推定)

3巻線の合成抵抗:0.2Ω

 

速度起電力例 約0.5V at  40 r/sec

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無負荷 入力電流/端子電圧 (0.74A/6V)

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回転数=1/0.0023μS=435r/sec

           =26100r/min

 

入力電流=(電源電圧-速度起電力)/巻線抵抗を当てはめると

1.5A=(6V-最小速度起電力)/0.2Ω -> 最小速度起電力=5.70V

 0.7A=(5V-最大速度起電力)/0.2Ω -> 最大速度起電力=4.86V

 となります。

 等価回路は以下の様に、速度起電力は電機子の角度の関数です。

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速度起電力が求まれば、出力、トルク、磁束密度等は計算で求める事ができます。

出力=(5.7+4.86)/2 x0.74A=3.9W

(この出力は回転を維持するために必要な電気出力で、軸よりの機械出力でありません。)

トルク=3.9W/(2πx435r/sec)=0.0014Nm

 

定格負荷時の検証

定格電圧/定格電流/定格電力 7.2V/4.4A/32W

巻線抵抗の電圧=0.2Ωx4.4A≒0.9V

速度起電力=7.2V-0.9V=6.3V

回転数=435x6.3/5.3=517r/sec

出力=6.3Vx4.4A=27.7W

機械出力=27.7W-3.9Wx6.3/5.3=23W

効率=23W/32W=71%

トルク=27.7W/(2πx517r/sec)=0.0085Nm