【カーボンブラシのモーター慣らし②】注意したのは「電圧」と「熱」|前回の結果から考察

モーター
基本的なカーボンブラシの慣らし方を試してみよう…

 

ミニ四駆のモーターの中でも、ダッシュ系モーターに使われているのが「カーボンブラシ」

そんなカーボンブラシは、「低電圧で長時間」で慣らすことでブラシが削れてきます。

前回は3種類の条件でカーボンブラシの慣らしを行った結果、1.5vの乾電池で長時間慣らした場合がもっとも良い結果となりました。

 

 

 

✅この記事の内容

  • 前回の結果からの検証
  • 今回のカーボンブラシ慣らしの条件
  • カーボンブラシ慣らしの結果

 

この記事では、カーボンブラシの慣らしについて。

今回はあらためて、HDモーターMDモーターを慣らしてみました。

前回の反省から、コミュテーターへの焼き付きとモーターの熱に注意しながらの慣らしになっています。

 

 

前回のカーボンブラシの慣らしからも、「低電圧で長時間」の慣らしが重要なことがわかりました。

その経験から、今回は同じカーボンブラシのHDモーターMDモーターの慣らしをあらためて検証。

 

前回の反省から、今回注意したのは3点

  • とにかく低電圧で長時間
  • コミュテーターへの焼き付きを防ぐ
  • モーター自身の熱を抑える

 

前回の3vと1.5vの慣らし方では、これらの状況も変わっていたと考え検証してみました。

 

その結果、今回の慣らしでは前回と同じくらい回転数の上昇が得られました

 

HDモーター MDモーター
慣らし前 26970 33995
慣らし後 28585 34803
前回 26485→28100

 

この結果からも、カーボンブラシに必要な「低電圧で長時間」というのをあらためて確認。

またカーボンブラシの慣らしは、「3vよりも1v」ということもはっきりしました。

 

ただこの慣らし方にはとても時間がかかってしまうという欠点が

安定した回転数のモーターのためには、時間をかける必要がありそうです。

 

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前回の結果からの検証

前回の結果からの検証

必要なのは、短時間より長時間

必要なのは、短時間より長時間

前回は、3種類の条件でカーボンブラシのモーター慣らしを行いました。

その結果、それぞれ回転数の上昇はあったものの伸び率には差がはっきりと

 

前回の結果

1.5v×8本(2020) 1v×10時間(2021) 3v×6時間(2022)
あけポン 26485 26566 27697
慣らし後 28100 27616 28262

 

1番回転数が伸びたのは、「1.5vの乾電池×8本」で長時間慣らした場合。

乾電池1本で約2.5時間だったので、約20時間は慣らしていたことになります。

その次に「1.5vで10時間」、最後に「3vで6時間」と条件によって回転数の伸びには差が出ていました。

 

この結果だけみれば、やはりカーボンブラシは長時間の慣らしが必要なのがわかりました。

 

 

カーボンブラシ慣らしには、3vも高電圧か

カーボンブラシ慣らしには、3vも高電圧か

前回の慣らしでは、1番回転数の良かったモーターの伸び率が低いという結果になりました。

 

この時の慣らしの条件は、3vで6時間

長時間慣らしの方が結果が良かったことから考えれば、6時間の慣らしはまだまだ短時間だったことになります。

 

また、3vという電圧も回転数の伸びに影響していたのではと考えます。

そもそもカーボンブラシを高電圧で慣らさないのは、高い電圧によってコミュテーターを焦げ付かせないため

3vという電圧は、カーボンブラシの慣らしとしては高電圧だったのではと感じました。

 

このことからも、「慣らし時間」だけでなく「慣らし電圧」も結果に影響していた可能性が出てきました。

 

 

 

今回のカーボンブラシ慣らしの条件

今回のカーボンブラシ慣らしの条件

HD/MD

高電圧でモーターに負荷をかけない

高電圧でモーターに負荷をかけない

前回の結果をふまえて、今回はあらためて「低電圧で長時間の慣らし」をしていきます。

 

3vの電圧が本当に高すぎたかどうかはわかりませんが、低電圧より結果が出ていなかったのは確か

なのでコミュテーターを焦げ付かせないためにも、電圧は低くして慣らしを行っていきます。

 

これによって、高電圧で慣らし中にスパークすることも無いのではと考えます。

 

 

モーターに熱を持たせない

モーターに熱を持たせない

電圧と共に、モーター自身の熱も重要になってきます。

 

前回の慣らしでも、モーターが熱を持たないように冷却ファンなどで冷やしながらの慣らしは行っていました。

しかしそれでも、高電圧と低電圧ではモーターの熱の持ち方も変わってくるはず

可能性として、多少はモーターが熱を持っていたのかもしれません。

 

なのでモーターに熱を持たせないという意味でも、低電圧での慣らしが必須になってきます。

 

 

 

カーボンブラシ慣らしの結果

カーボンブラシ慣らしの結果

しっかり冷やしながら「1vで24時間」

しっかり冷やしながら「1vで24時間」

HD/MD

今回はカーボンブラシの慣らしとして、HDモーターMDモーターを使用しています。

それぞれのモーターの慣らし条件は同じで、2種類のカーボンブラシを慣らしてみました。

 

  • モーター慣らしにはTHUNDER(サンダー)を使用
  • 慣らし前後に軸にオイル注油
  • 慣らし中は冷却ファンを使用
  • モーターにヒートシンクも貼りつけ
  • 慣らしは、1vで24時間(正転逆転12時間)

 

慣らし前にTHUNDER(サンダー)で回転数を測定してから、1vで正転逆転12時間ずつという条件で慣らしをしています。

 

またモーターに熱を持たせないため、前回同様冷却ファンで冷やしながら。

さらにパソコン周りで使用するヒートシンクを貼りつけて、熱を持たせないようにしています。

 

慣らし前後には軸にオイルを注油し、慣らし後はエアーダスターで削りカスを飛ばして回転数を測定しています。

 

 

 

課題だった「電圧」と「熱」

課題だった「電圧」と「熱」

慣らし後の結果から見ても、前回と同じくらいに回転数が上がっていました

 

HDモーター MDモーター
慣らし前 26970 33995
慣らし後 28585 34803
前回 26485→28100

 

どちらのモーターも、平均して回転数が上昇

前回の3vでの慣らしと比較しても、回転数の伸び率は良くなっていました。

 

とりあえず今回の課題だったのが、カーボンブラシ慣らしの「電圧」と「モーターの熱」

ここに関しては、カーボンブラシの慣らし方として前回の良かった結果を得ることができました

 

 

 

時間をかけて慣らした事で、得られた結果

時間をかけて慣らした事で、得られた結果

今回は次の3点に注意しながら、HDモーターMDモーターの慣らしを行いました。

 

  • とにかく低電圧で長時間
  • コミュテーターへの焼き付きを防ぐ
  • モーター自身の熱を抑える

 

その結果、今回の慣らしでは前回と同じくらいの回転数の上昇を得ることができました

 

HDモーター MDモーター
慣らし前 26970 33995
慣らし後 28585 34803
前回 26485→28100

 

この結果からも、カーボンブラシには「低電圧で長時間」という条件が必要なのをあらためて確認。

また低電圧にすることで、モーター自体に熱を持たせずに慣らしを行うことができました。

 

ただ「1vで24時間」という慣らし方は、とても時間がかかってしまうのが欠点

安定した回転数のモーターを得るためには、時間をかける必要があることを学びました。

 

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