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鉄道模型実験室 No.266 小型DCモータを調べてみよう
先回、DCモータのブレーキ特性について簡単な解析を実施した。その後、今度は駆動モータとしての特性はどうなのか？ブレーキ特性との関係はどうなるのか、といった新たな興味が湧き上がってきた。さらに、手持ちの小型DCモータについて、以前実施したようにモータ特性を測定してその特性を把握し、カタログ値との比較や鉄道模型用のモータとの違いなど、調べてみたくなったのである。
しかし、事はそう簡単には行かなかった。電流値の範囲、出力トルクの範囲等が異なっていたので、装置の改良から実施する必要があったのだ。今回はこの辺のテーマについて、ホビーの範囲での深堀を実施してみよう。
■ 小型DCマグネットモータの棚卸
最初に、手持ちの小型DCモータについて、棚卸から始めた。ストック品として保管していたモータについてその経歴と出所場所から整理した。あちこちに埋もれていた小型モータを集めてきて、ナンバリングから実施した。
ナンバリングは番号シールの関係でNo.29から始めました。それ以前の番号シールはどこかで使用済であったのです。
| No. | 形式 | メーカー | 入手先 | 表示内容 | 電圧範囲 | 標準電圧 | 備考と仕様記載の有無 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 29 | 130 | ？ | 玩具店 | タミヤ シングルギヤボックス69911 | ||||
| 30 | FA-130RA-2270L | MERCURY | 秋月 (2017/3/6) | 1.5V 9100RPM | 1.5-3v | 1.5v | 〇 | |
| 31 | FA-130RA-2270L | MERCURY | 秋月 (2017/3/6) | 1.5V 9100RPM | 1.5-3v | 1.5v | 〇 | |
| 32 | 130 | ？ | 玩具店 | タミヤ ツインギヤボックス No.97 | ||||
| 33 | 130 | ？ | 玩具店 | タミヤ ツインギヤボックス No.97 | ||||
| 34 | FA-130 | ？ | 玩具店 | 3ｖ | タミヤ シングルギヤボックス No.167 | |||
| 35 | RE-260 | ？ | 玩具店 | 3v | タミヤ 6速ギヤボックスHE No.5 | |||
| 36 | RE-280RA-2865 | MERCURY | 秋月 (2025/11/20) | DC3V 9200RPMRE | 1.5-4.5v | 3.0v | 〇 | |
| 37 | RF146W-11180-25 | Conn | 秋月 (2025/11/20) | 6V-11180 200527 | 6v | 〇 | ||
| 38 | アトミックテューン2モータPRO | タミヤ | 玩具店 | 2.4-3.0V | タミヤ ミニ四駆用単品 | 〇 | ||
| 39 | 260 | TAMIYA | 玩具店 | max4.5v | 3v | タミヤ ウォームギヤボックスHE No.4 | ||
| 40 | 超小型メタルギヤドモータLP(2209) | Pololu | Switch Science | 6V 75.81:1 | 6ｖ | 〇 | ||
手持ちの多くのモータはタミヤのギヤボックス用に用いられていた小型モータのため、仕様等が不明の場合が多いです。乾電池とつないでビューンと回ればＯＫであるので、これでも何ら問題ないのですが・・・・・・・・。やはり調べてみたくなりましたね。
秋月さんから単品として購入したモータは、仕様もはっきりしており、モータにも表示されていました。下の写真。
でもタミヤさんの下記のモータについてはきちんとしたラベルが張ってあったものの、左のモータについては、その仕様が分かりませんでした。
■ モータの仕様を調べる
小型DCマグネットモータについて、ネットなどでその仕様について調べてみました。仕様が明示されているモータについては、「カタログ値からDCモータの特性値を推定する」（2025/11/23）にてリストを示しています。このリストを改めて下に示します。
これらのモータは、ネット上のデータを調査しただけなので、実物のモータを全部持っている訳ではありませんが、、下のリストの中の緑色の欄で示したモータだけは手元にありました。このため、実際のデータとして測定することが出来ます。
この実物の測定データとカタログ値とを比較するのも興味があります。勿論製造誤差は付きものですので、どれくらいの誤差を見込んでおけばよいのか、の判断材料ともなるでしょう。
■ 課題
手持ちの小型モータを測定するにあたって、色々な問題点があります。
- トルク測定部は、測定範囲を拡大したものの（「DCモータのブレーキ特性 装置の改良と較正作業」（2025/11/30）を参照）、ゼロ点付近に非線形部分があること、全体的には少し非線形となているなど、改良の余地がある。
- 現在の回路では電流の測定範囲は、max 300mA 程度なので 2A 程度まで測定できる回路に変更する必要がある。
- 安定化電源の電流出力の限界は、max 1A なので、乾電池や鉄道模型用のパワーパックなどを使用する必要がある。
ここで、改めて鉄道模型用モータと玩具用モータの違いを認識することになったのです。鉄道模型用モータは制御の容易な電圧重視の仕様となっており、玩具用モータは乾電池でビューンと力強く動くように電流重視の仕様となっています。
従って、その測定用装置はその違いに対応する必要があり、改造や新規作成などの工作が必要となりました。さてさて、うまく行くか不安となって来ました。
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次回は、、トルク測定部の改良から報告しましょう。
2025/12/31