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ミニ四駆のモータの最大トルク測定

モータの適正トルクや回転数は購入したときのパックの裏面に記載があります。
でも最高回転数、最大トルクのどちらかが分からないとDCモータの特性把握は難しいです。

なので、最大トルクの簡単な測定方法を考えてみました。
測定精度はあまり高くないはずですが、参考程度にはなると思います。

<準備するもの>
・小さな秤(料理用で良いです。200g程度まで測れれば使えます。)
・計算機

<計り方>
1)秤の底面を壁に押し当てて置き、測定する皿にスイッチを入れたミニ四駆を当てます。
120417_233501

2)ミニ四駆の力で秤の針が動きますので、針の動きが落ち着いたあたりの数値を読みます。
※モータが焼き付くといけないので測定は短時間で行いましょう。5秒程度で十分です。
※ギア比やタイヤ径にも因りますが、値として50~90g程度になると思います。

3)秤での測定では質量としての値が得られると思いますので、力に換算します。
 測定値に9.81をかけてgfにします。これで力の値になりました。
 1000で割ってkgfに単位変換しておきます。

4)更に9.81をかけてNにします。

5)さらにギヤ比で割ります。
 ※3.5、3.7、4や5などの値です。
 ※ミニ四駆ではモータの力をギヤで増加させて走っています。

6)タイヤ半径(mm)をかけてあげるとトルク(mN・m)になります。
 DCモータは止まっている時(速度ゼロ)に最大トルクになります。


車の走る力で測ってますので精度はあまり高くないと思いますが、重りを巻き上げる方法は小さい子には危ないのでお子さんと一緒に測る場合はこっちの方が良いかなと思います。

<測定例>
MSシャーシの私のマシンで測りました。
測定値は80g。ギヤ比は3.5で、タイヤはもともとの大径のものなので30.5mm
モータはトルクチューンPROです。

80×9.81÷1000×9.81÷3.5×30.5÷2=33.5mN・m

<追加>
これで(回転数,トルク)=(0, 33.5)が得られました。
適正回転数、適正トルク値(12000, 1.5)を使えば、無理やりですが、一応NーT特性が得られます。

このNーT特性を使って、時間刻み0.001秒くらいで時間発展的に適正回転数(速度で19km/h)に到達するまでの時間を計算させました。
車重は148gで、0.32秒程度でした。

感覚的には結構いい線を行ってそうな値です。
※私のマシンが単におっそい車なので、時間かけても速度上がってこないだけ!?と言う話もあります。。

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