電力供給不足を避けるためにMG996Rサーボの動作電流を測定

で遊ぶときサーボ、最も厄介なのは、突然「ストライク」になったり、激しく揺れたりすることです。多くの場合、それは次のような理由ではありません。サーボ壊れていますが、どのくらいの電流が流れるのか理解できないためです。この計算が正確でなく電源供給が追いつかない場合、舵が動かなくなったり、制御基板が直接焼損してしまう可能性があります。今日は、この重要な問題について議論するために、それを分解し、粉砕していきます。

ロックされたローター電流はどのくらいですか?

まず、最も極端な状況である失速電流を理解する必要があります。では、何が停滞しているのでしょうか？簡単に言うと、サーボ限界に達したとき、あるいは最大の力を爆発させる必要がある瞬間です。この状況での流れは非常にすごいです。実際に測定してみると、6V の電圧では、ロックドローター電流は簡単に 2.5A 以上にまで上昇し、瞬間的なピーク値が 3A に達しても不思議ではありません。多くの友人は、携帯電話のパワーバンクまたは USB ポートを直接使用して電力を供給します。しかし、数百ミリアンペアの出力には全く耐えられません。瞬時に保護が作動し、電源が切れます。結局、サーボが壊れたと勘違いしてしまうのです。したがって、この電流は正常ではなく、この上限に従って電源を構成する必要があることに注意してください。

さらに、ステアリングギアを実際に使用する際には、他のいくつかの要素も考慮する必要があります。例えば、通常動作時のサーボの消費電流はロータロック電流ほど大きくありませんが、長時間連続動作すると累積電力需要は過小評価できません。さらに、サーボの消費電流も動作モードや負荷条件が異なると変化します。したがって、サーボの電源を選択する際には、ロータ固定電流の上限を参照するだけでなく、サーボが正常かつ効率的に動作できるように、サーボに十分な電力を安定かつ継続的に提供できる電源であることを保証するために、起こり得るさまざまな状況を総合的に考慮する必要があります。

通常動作電流範囲

では、通常の回転速度はどれくらいでしょうか？これは運ぶ荷物の量によって異なります。無負荷時の動作電流は実に200～300mA程度と非常に穏やかなので、移動時の圧迫感はありません。しかし、車輪、ロボットアーム、または重い構造物を接続している限り、電流はすぐに上昇し、通常は 0.5A と 1A の間を行ったり来たりします。たとえば、単純なサーボ ジンバルを作成し、物体の回転に追従する場合、電流は基本的にこの範囲内になります。少し動きが鈍かったり、音がこもっていると感じた場合は、電流がきつくて電圧が下がっている可能性があります。電力供給が追いつかないかどうかをすぐに確認する必要があります。

供給電力の計算方法

電流関連の情報がわかれば、供給電力を計算できます。これがピットに落ちないための鍵となります。四足ロボットを作るために同時に 4 台を使用するとします。それぞれの最大電流は 1.5A に基づいて計算されます (無負荷に基づいて計算しないでください。完全に自分を欺いていることになります)。このようにして、合計電流は 6A に近づきます。この場合、5V 3Aの電源を構成すると、間違いなく不足します。電力の公式 P=UI によれば、6A に 5V を掛けた結果は 30 ワットとなるため、少なくとも 30 ワットの出力を持つ電源を見つける必要があります。ちなみに、多くのプレイヤーは18650バッテリーパックの使用に熱心です。このとき、忘れずに排出量を計算してください。電池1個の連続放電が5Aしかない場合、持ち運べない場合は無理に使用しないでください。

また、供給電力を計算する際には電流データを正確に把握する必要があります。前述したように、四足ロボットを作るのに4台使用した場合、1台あたり最大1.5Aで計算され、合計の電流は6Aとなります。これは非常に重要な前提です。電力公式に従って必要な電力を計算した後、適切な電源を選択することが重要です。 18650 バッテリー パックを使用するプレーヤーにとって、放電率の計算は無視できません。単一のバッテリーが継続的に放電し、5A しかない場合、持ち運びできない場合は無理に取り付けないでください。そうしないと、一連の問題が発生し、デバイス全体の正常な動作に影響を与える可能性があります。

異なる電圧での電流の違い

電圧は電流にも特に大きな影響を与えますが、これは多くの人が無視している詳細です。 4.8Vから7.2Vまで動作しますが、6Vと7.4Vを与えると、現在のパフォーマンスはまったく異なります。電圧が高くなるほどステアリングギアは強くなり、それに応じてロックローター電流も増加します。たとえば、6V で 2.5A で停止している場合、7.4V に駆動すると、直接 3.2A になる可能性があります。したがって、リチウム電池を選択すると、2S 電池は 8.4V で完全に充電されますが、これはわずかに高いだけです。電源モジュールと回路もそれに応じてアップグレードする必要があります。そうしないと、たとえ細いワイヤーであっても熱が深刻になり、ワイヤーが火傷する可能性があります。

電力供給不足の典型的な症状

実際、電力供給が不足している兆候があります。サーボが完全に動かなくなるまで待つ必要はありません。最も一般的な症状は「舵の震え」、つまりサーボをある位置で止めたときにパーキンソン病のように高周波で震える症状です。これは、電圧がプルダウンされており、制御信号が不安定であることが原因です。また、プログラムで90度回転させると、餌が足りていないように動きが遅くなり、半分回転したところで少し跳ね返されてしまいます。これは通電不足の典型的な症状です。最も深刻なのは、黒い画面で直接再起動することです。制御ボードの電源が失われると、プロジェクト全体が無駄になり、さらに数回試行するとチップが焼き切れる可能性があります。

電源とケーブルの選び方

最後に、電源と配線を確実に配線する方法という実践的なことについて話しましょう。電源に関しては、電圧安定化モジュールとバッテリーを組み合わせて使用​​することを強くお勧めします。たとえば、調整可能な降圧モジュールには 2S リチウム電池が搭載されています。電圧は6Vで安定しています。 5Aを超える電流出力を持つモジュールを選択するのが最善です。常にある程度のマージンを残しておくのが良いでしょう。ワイヤーも重要です。大電流を扱うために細い DuPont ワイヤを使用しないでください。電圧降下は命を疑うほどです。 20AWG以上の太いシリコンワイヤーを直接接続し、コネクタをXT30に変更するか直接溶接することでサーボに電流がスムーズに流れます。

電流が正確に計算されていなかったため、プロジェクトがひっくり返るという恥ずかしい状況に遭遇したことがありますか?落とし穴の経験をコメント欄で共有してください。一緒に雷を避けましょう。役立つと思ったら、サーボで遊ぶより多くの友人が寄り道を避けることができるように、「いいね」を押して保存することを忘れないでください。