DCモータのブレーキ特性　RE-260RAのブレーキ特性

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　DCモータのブレーキ制御方法について、実際の実験装置を使って確かめる事にしよう。そして、DCモータのブレーキ特性としてRE-260RAを測定した。

■ 測定方法

　実験装置は先回報告したように、以前に工作したモータ

■ 逆起電力定数の測定

　この測定は、同じ装置で測定できるので試しに実施した。負荷側のDCモータの回路をオープン状態にし、その時の発生する擦れ電圧と、回転数を測定するのである。オープン状態のモータ端子の電圧をテスターを使用して読み取るのである。テスターの接続状態を下に示す。

　測定した回転数と電圧を下のグラフに示す。

　近似直線を引いてみると、8,000ｒｐｍ以上で少し近似から外れるようであったので、それ以下のデータを使って近似させたのが右のグラフである。この時の勾配値が逆起電力定数 Ke なので、

　　　　　　　Ke = 0.000213 volt/rpm　　または、　Ke = 0.000219 volt/rpm

と読み取れる。この値を、「カタログ値からDCモータの特性値を推定する」（2025/11/23）で求めた RE-280RA のデータと比較した。

モデル形式と巻線形式	RE-260RA-2670	RE-260RA-18130	RE-260RA-2295
起電力定数 Ke 　volt/rpm	0.000223	0.000405	0.000301

　このデータと比較すると使用したモータは巻線仕様が 2670 のものとほとんど同じであるので、この巻線形式であることを判別する事が出来た。

■ ブレーキ特性の測定

　いよいよこのプロジェクと目的であるブレーキ特性を測定した。計測に使用した環境は以下の機器やソフトを使用する。

処理回路：　モータ特性測定装置 Ver.2.1　　Arduino のシールドとして作成
スケッチ：　Moter-Measure-5.1.ino　（テキスト形式のファイルに変換）　　　　　Arduion の処理プログラム
Python ：　brake.py　　（テキスト形式のファイルに変換）　　　　　　　　　　　　　　シリアルデータの自動処理プログラム、リアルタイムモニタとして機能させる。
Excel ：　Brake-test-1.xlsx （画面ハードコピー）、　データの処理、およびデータをリアルタイムでグラフ表示させる。
パソコン：　NEC LAVIE A2355/GAB 中古品　Windows10 ネット非接続にて使用。

を使用して実施した。測定手順を忘れないようにメモしておこう。

負荷回路のモード切替スイッチを選択する。
抵抗状態を選択した場合は、モータとの配線コネクタを外してモータとの回路を切断した状態にする。そして、テスタを抵抗測定にしてからボリュームを調整し、抵抗値を設定する。
装置をスタンバイ状態にする。
Excelの処理画面を表示した状態にしておく。
Windows　PowerShell などを使用してPython のプログラムを走らせる。
駆動側のモータの供給電圧を調整した後、シールド上の測定スタートボタンを押して測定を開始する。
Excel に取り込まれたデータがグラフに表示されたのを確認に、OKであれば次の設定に移る。

　測定結果はリアルタイムに表示されるので、様子を見ながら測定が続けらっるのだ。

　測定結果を上右のグラフに示す。狙いどうりのグラフを得ることが出来た。でも、

近似直線のゼロ点の位置がバラバラである。この状態ではRmの値が推定できない。モータ軸のマサツトルクは極めて小さいかも知れないし、あるいは、測定装置の非線形による誤差かも知れない。
オープン状態の近似直線に傾斜がある。これは速度によって摩擦抵抗があることを示している。即ち、摩擦損失速度係数 λm は無視できない値であることを示しているので再検討が必要である。
また、ブレーキ特性を測定することで、今までとは異なる方法でDCモータの特性を解析できるかも知れない。

　とりあえずブレーキ特性としてのデータを取得する事ができた。そして、このデータから何を読み取るのか、摩擦損失速度係数を考慮した解析方法を整理しなおしてから検討する事にしよう。

　2025/12/2