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WebShop書籍・雑誌総合案内Tech Villageセレクト・シリーズ>CQブラシレス・モータ&インバータ・キット 標準セット版

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<取扱い商品-Tech Villageセレクト・シリーズ>

CQブラシレス・モータ&インバータ・キット 標準セット版

E1付き

ダンボール箱入り
価格86,400円(税込)
2012年7月30日発行
【直接販売商品】
好評発売中!

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 本キットでは,“ブラシレスDCモータ”の構造と動作原理を体感して理解できるように,「モータのコイルを手巻き」し,「インバータ回路を半田付け」して組み立てていきます.多様な「制御プログラムの開発・試行」ができるようにソフトウェア開発環境も付属しています.本キットでは,コイルの巻き方でモータの特性がどのように変わるか,制御プログラムでどのような特性が引き出せるのか,回生の効果はどうか,などが定量的かつ体感的に分かるように,少し大きなモータにしています.
 本キットは,大きく分けて,(1)モータ本体,(2)ドライバ基板,(3)制御基板,(4)センサ基板,(5)モータ固定台,(6)ソフト開発環境,(7)解説書の七つから構成されます.

(1) モータ本体は「アウタ・ロータ型12極18スロット」
 本キットのモータは,省エネ対応の高効率モータとして注目度が高まっている“ブラシレスDCモータ”/“永久磁石同期モータ”に分類されます.
 回転方式はアウタ・ロータ型で,外側の永久磁石を内蔵するカップ状のロータ(回転子)が中心軸と一体で回転し,コイルをもつステータ(固定子)がカップ状の内部で固定される方式です.ロータのカップ状内側に永久磁石が12個貼り付けられています.ステータには,18個のスロット(コイル)付きのコア(電磁鋼板)をもちます.これらにより,“3相PWM 120°矩形波駆動”のインバータ制御を実現しています.
 モータ外形 :φ115.6,長さ102.7
 重量    :約2.4kg
 定格出力  :巻線・結線によりカスタム可能(標準仕様60W)
 最大出力  :約3kW(参考値.巻線仕様によって値が異なる)
【作るポイント】――本キットでは,モータをコイル巻きから組み立てていただきます.標準でφ1.0mmのマグネット・ワイヤ(エナメル線)が付属していますが,求めるトルクや回転数に応じて,巻き方/巻き数を自由に決めることができます.もし,スロットあたり20ターン6直(1相当たり)でコイルを巻き,24VでPWM駆動した場合には,無不可時で約1000rpmで回転します.なお,コイルは何度でも巻き直しができます.

(2) ドライバ基板には「MOSFET(IRFZ48VPBF,IR製)を6個搭載」
 1相あたりMOSFETを2個用いたHブリッジ方式で駆動しています.ドライバ基板からモータにどのような出力波形を出すかは,制御基板からの指令により決まります.
 なお,本キットには駆動用電源は含まれていません.負荷に相応した出力のある安定化電源が必要です.
【作るポイント】――本キットでは,MOSFET,DC-DCコンバータ,ゲート・ドライバIC,ダイオード,抵抗,コンデンサ,スイッチ,コネクタなどを半田付けしていただきます.また,ヒートシンクなど放熱対策を追加強化することにより,駆動能力をアップできます.ドライバ基板にどのような出力波形を出すかは,制御基板からの指令によります.

(3) 制御基板には「V850(μPD70F3374M2GCA,ルネサス製)を搭載」
 制御基板は,ドライバ基板のドータ・ボードとして接続し,インバータ制御を細かくプログラミングできるようにマイコンV850を搭載しています.V850はフラッシュ・メモリ内蔵でプログラムはマイコン内にダウンロードされます.本キットのV850の基本標準ソフトウェアとして,(1)ボリューム可変による回転数変動制御,(2)昇圧型回生,が出荷時に書き込まれています.
【作るポイント】――制御基板は表面実装の多層基板でほぼ完成品で,コネクタのみを半田付けします.コネクタには,ドータ・ボードとしての接続用と,ソフト開発環境との接続(E1)用とがあります.

(4) センサ基板には「ホール・センサICを3個搭載」
 ロータの永久磁石の位置を検出するために,ホール・センサICを搭載する基板をモータ本体のステータ(コイル上)に設置します.
【作るポイント】――半田付けと,位置調整が必要です.

(5) モータ固定台
 回転動作を確認,実験するために,専用の固定台を用意しました.

(6) ソフトウェア開発環境「E1を同梱」(標準セット版)
 本キットの標準セットでは,V850専用のソフトウェア開発環境E1(ルネサス製)を標準で同梱されています.デバッギング・エミュレータとフラッシュ・プログラマの機能をもと,これにより既存のソフトウェアの改変や,新たなソフトウェアをパソコン上で開発・デバッグして本キットのマイコンにダウンロードすることができます.
 すでにE1を所持されている方のために,E1が含まれていない「簡易セット版」も用意しています.

注:本キットの旧バージョンでは,minicube2というルネサス(旧NEC)製の開発環境を採用しておりました.しかし,ルネサスからの要請により,同じくルネサス製の開発環境E1に変更いたしました.それにともない,開発環境接続用のコネクタが16ピンから14ピンのものに変更となっています.
この変更は,当モータ&インバータ・キットの電気的・機能的に仕様変更するために行ったモノではありません.minicube2対応のものでも,モータ&インバータ・キットの性能実現では同じように実現できるはずです.
もし,すでに当キットのminicube2用のものを使用されている方が,minicube2対応の当キットを再度購入希望される場合は,その旨を事前にお申し付けください.minicube2用の基板を用意いたします.

(7) 解説書(CD-ROM付き)
 本キットを製作するための「組み立て解説書」とソフトウェア開発の手順を説明した「ソフトウェア解説書」計約100頁と,モータのコイルの巻き方を示したビデオ画像と,V850に収納されているソフトウェア(一部ソース付き),各基板の全回路図を収録したCD-ROMも添付しています.
*
 半田付けの作業経験が少ない方でも,丁寧に作業を進めることで,組み立てることは十分に可能ですが,まったく経験がなく一人で組み立てる自信のない方のために当キットの実習セミナ(CQエレクトロニクス・セミナ)を不定期的に開催しています(年に5回程度).

(8) 部品セットの販売
 当キットの保守用として,部品セットを販売しています.「モータのボビン・コア部だけを追加して購入したい」,「インバータ基板部」だけを購入したい,という方は,この部品セットからご購入いただけます.詳しくはここをご参照ください.

(9) 駆動電源電圧
 当キットのインバータ基板部は電源電圧18V〜32V(DC)に対応した設計です(実力値は9V〜48V).もしDC12V駆動を中心にするのであれば,キットで使用しているDC-DCコンバータを12V-12Vのものに変更されることをお薦めします.

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