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モバイルバッテリーを使ってDCモーターを回す

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自作のミニボール盤ミニボール盤のモーター

以前自作したPCB穴開け用のミニボール盤ではマブチのRE-280RAと言うモーターを使っています。
このモーターをモバイルバッテリーを使って回せるようにしてみました。

自作のミニボール盤は、単三のアルカリ乾電池で駆動させているのですが、電池だとコスパが悪いので、何か充電できる電源もしくはコンセントから電源が取れれば良いなと思っていました。

RE-280RAの仕様を見てみると、適正電圧が3V、消費電流が650mAとなっています。
私の持っているモバイルバッテリーは電圧5Vで最低でも1Aは流せる仕様なので、これなら何とか使えるんじゃないかな?

 

単純に接続してみる

モーターをモバイルバッテリーに直結

もしかすると、モーターを直接モバイルバッテリーに繋いでも回るかも?と思い直結してみたところ・・・

モーターが一瞬「クッ」と鳴るだけで、回りませんでした。

やっぱり無理か・・・

モーターは停止状態から回り始める時に通常の数十倍~数百倍の突入電流が必要なんだとか。

それでも回転し始めが無理なら、少し指で回してやれば回るかも?と思い、モーターを回しながらバッテリーに繋いでみました。

が、やっぱり回りませんでした・・・

とか、そんなことを何度か繰り返していると、なんとモバイルバッテリーが壊れてしまいました!

うわーやっちゃった・・・

使ったのはダイソーの500円モバイルバッテリー。
電流が殆ど流れなくなって、バッテリー残量のインジケーターが消えなくなって、充電端子付近(たぶん内部の基板付近)が発熱している状態になってしまいました。
あと、オートパワーオフも効かなくなって、電源が切れない状態です。

やばいな・・・と思いながらもそのまま数時間放置、やがてバッテリーが無くなり残量LEDが消えて、発熱も収まりました。

やれやれ500円無駄になったなと思いながら、試しにバッテリーの無くなったモバイルバッテリーを充電して見たら・・・

なんと元通り使えるようになってました!
めでたしめでたし

 

ソフトスタート

そんな失敗をしながら、回転スピードをコントロールしてゆっくりから徐々に回転を上げると言う方法なら回るかもしれないと小耳に挟んだので、それを試してみることにしました。

DCモーターのスピードコントローラーは今まで作ったことは無いけれど、PWM方式のスピコンなら手持ちの部品でなんとか作れそうなので、作ってみました。

そして出来たのがこちら・・・

Tiny13Aを使ったPWM方式スピードコントローラー

いきなり完成写真です。
まぁ、完成するまで色々あって、うまく動かなかったりしましたが、そこは省略

これは、ATtiny13Aと言うチップを使ったPWM方式のスピードコントローラーです。

Tiny13A PWM スピコンの説明

PWMの周波数は30kHzとしました。
ボリュームを使ってデューティ比を変えることでモーターに流れる電流を変化させて回転スピードをコントロールします。

回転のスタートストップはスイッチを押してできるようにしています。
そして、スタートする時は約1秒程かけて徐々にデューティ比を上げていき、ボリュームで設定したデューティ比に近づけていきます。

FETは昔買ったPJP75N75と言うNチャンネルパワーMOSFETを使いました。
正直、私はFETの選定の仕方が分かっておりません。手持ちに有ったのでこれを使いました。
このFETはかなり昔に秋月電子で買ったのですが、今ではもう取り扱いが無いみたいです。

あとスピコンに直接関係はありませんがモバイルバッテリーを使うと言うことで、やっかいなオートパワーオフをキャンセルさせる機能も搭載しています。
モーターの回転を止めている時は殆ど電流が流れず勝手に電源が切れてしまうので、勝手に切れないようにする機能。これは昔作ったオートパワーオフキャンセラーと同じ仕組みです。

と言う訳で、実際に動かしてみた動画がこちらです。

モバイルバッテリーがあわや壊れるかと言う事態に襲われ、諦めかけたところですが、なんとか回転させることに成功しました。

 

完成

スピコンのケース

とりあえずこんなケースを作ってみました。
人の顔に見えなくも無い・・・(ちょっと狙った)

ミニボール盤に乗せてみた

ミニドリルに乗せてみる。
サイズ感がちょっと悪い。
できれば基板を台座の下あたりに収納して、ボリュームとボタンだけを上に置くようにしたい。
けれどそれはまたいずれ・・・

 

-メモ
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