ステッピングモーター ― 2025年06月05日 10:08
50年前の天体望遠鏡の赤道儀を動かすモータードライブを、以前にステッピングモーターで作ってあったのですが、その時に余った部品があったので、ギアを回転させるだけですが、ステッピングモーターの使い方を復習してみました。
ステッピングモーターは、ワンチップマイコン等でプログラムで制御するのが普通だと思いますが、一定の速度で回転させて、反転、停止が出来れば十分なので、A4988と言う便利なICを作っています。
A4988に加えるクロックパルスは、これも便利なNE555と言うICを使った市販の基板を使っています。
地球の自転にあわせて星をゆっくり追尾する数Hzのパルスと星を探すとき速く動かす時の数十〜数百Hzのパルスが必要なので、NE555基板は２つ使っています。
後は、クロックパルス切り替えと正転、反転切り替えのスイッチを取り付けて配線すれば完了です。
ステッピングモーターは5Vで動作するものなので、電源は、ICと兼用でき、ニッケル水素電池4本の4.8VでOKです。
クロックパルスを見る為に、最近修理したオシロスコープを使いました。波形をみるだけでなく周波数も表示され便利です。久しぶりにオシロスコープが役立ちました。
周波数やデューティ比を色々変えて、安定して回転する設定を探して、上手く動かす事ができました。
ステッピングモーターは、ワンチップマイコン等でプログラムで制御するのが普通だと思いますが、一定の速度で回転させて、反転、停止が出来れば十分なので、A4988と言う便利なICを作っています。
A4988に加えるクロックパルスは、これも便利なNE555と言うICを使った市販の基板を使っています。
地球の自転にあわせて星をゆっくり追尾する数Hzのパルスと星を探すとき速く動かす時の数十〜数百Hzのパルスが必要なので、NE555基板は２つ使っています。
後は、クロックパルス切り替えと正転、反転切り替えのスイッチを取り付けて配線すれば完了です。
ステッピングモーターは5Vで動作するものなので、電源は、ICと兼用でき、ニッケル水素電池4本の4.8VでOKです。
クロックパルスを見る為に、最近修理したオシロスコープを使いました。波形をみるだけでなく周波数も表示され便利です。久しぶりにオシロスコープが役立ちました。
周波数やデューティ比を色々変えて、安定して回転する設定を探して、上手く動かす事ができました。
赤色のラジコンカー ― 2025年06月07日 14:14
赤色のラジコンカーです。ネットで調べると「どんな場所でも走行 ラジコン オフロード 1 16スケール 2.4GHz」となっています。
「運行中に壁などにぶつかると、駆動輪が高い音を鳴らして空転しているような感じになります。タイヤを両側から押さえると治りますが、すぐになります。」と言う事で修理依頼されました。
モーターが回転していて、駆動輪が空転するのは、ギアの故障が思いつきます。
ギアボックスを分解して調べると、駆動輪のギアがズレて、シャフトにある滑り止め加工部分から外れていました。この為に、シャフトとギア間で摩擦が不足して空転したと思われます。
ギアの位置を滑り止め加工部分にしっかり止まるまで戻しました。
再組み立てして、動作確認すると、駆動輪のタイヤに負荷がかかっても空転しなくなりました。
とりあえず、完了としました。
「運行中に壁などにぶつかると、駆動輪が高い音を鳴らして空転しているような感じになります。タイヤを両側から押さえると治りますが、すぐになります。」と言う事で修理依頼されました。
モーターが回転していて、駆動輪が空転するのは、ギアの故障が思いつきます。
ギアボックスを分解して調べると、駆動輪のギアがズレて、シャフトにある滑り止め加工部分から外れていました。この為に、シャフトとギア間で摩擦が不足して空転したと思われます。
ギアの位置を滑り止め加工部分にしっかり止まるまで戻しました。
再組み立てして、動作確認すると、駆動輪のタイヤに負荷がかかっても空転しなくなりました。
とりあえず、完了としました。
赤色のラジコンカー ギアボックス ― 2025年06月07日 14:27
駆動輪のギアボックス内部です。
赤色のラジコンカー ズレていたギア ― 2025年06月07日 14:28
駆動輪シャフトのギアです。
滑り止め加工部分が見えています。
滑り止め加工部分が見えています。
赤色のラジコンカー 元の位置へ ― 2025年06月07日 14:30
ギアを元の位置へ戻しました。
写真のピントがあまくなってしまいました。
写真のピントがあまくなってしまいました。
赤色のラジコンカー 電池ボックスの蓋 ― 2025年06月07日 14:31
電池ボックスの蓋のネジがなかったので、手持ち部品にあった同じようなネジをつけておきました。
小型のラジコンカー ― 2025年06月08日 21:33
トミカよりもやや大きいサイズの充電式ラジコンカーです。（27MHz）
「充電しても全く動かない。」と言う事で修理依頼されました。
先ず、送信機をチェッカーで調べました。電波が出ていることが確認できました。
次は、ラジコンカー本体です。
リモコン送信機からのプラグを繋いで、充電するようになっています。おそらく、小型のニッケル水素電池かリチウム電池が内蔵されています。
分解して調べると、円筒径の小さな電池が2個直列の組電池がありました。電圧を測るとほぼ０Vでした。周囲は、液漏れと思われる腐食が見られました。
電池につながる配線を調べると、充電用ジャック部分で断線していました。また、基板への配線も基板のランド部分で断線していました。断線していた配線が腐食していたので、配線を交換してハンダ付けしました。
充電ジャックで断線していた為に、充電できていなかったようです。配線を修理したので、充電できるようになりました。
充電中の電圧を測ると4V程度、少し充電した状態で3.0V程度でした。また、無負荷での充電プラグの電圧は6Vでした。
電池の規格が不明なので、なんとも言えませんが、
ニッケル水素電池だとすると、1セルあたり1.2Vなので、電池1個で1.2V、2個なので、2.4Vが適正なのかもしれません。充電完了時は1セル1.5Vまで上がるので2本で3Vなので、液漏れしているがまだ充電できるようです。
説明書があるので、説明書の指示通り充電してみようと思います。
「充電しても全く動かない。」と言う事で修理依頼されました。
先ず、送信機をチェッカーで調べました。電波が出ていることが確認できました。
次は、ラジコンカー本体です。
リモコン送信機からのプラグを繋いで、充電するようになっています。おそらく、小型のニッケル水素電池かリチウム電池が内蔵されています。
分解して調べると、円筒径の小さな電池が2個直列の組電池がありました。電圧を測るとほぼ０Vでした。周囲は、液漏れと思われる腐食が見られました。
電池につながる配線を調べると、充電用ジャック部分で断線していました。また、基板への配線も基板のランド部分で断線していました。断線していた配線が腐食していたので、配線を交換してハンダ付けしました。
充電ジャックで断線していた為に、充電できていなかったようです。配線を修理したので、充電できるようになりました。
充電中の電圧を測ると4V程度、少し充電した状態で3.0V程度でした。また、無負荷での充電プラグの電圧は6Vでした。
電池の規格が不明なので、なんとも言えませんが、
ニッケル水素電池だとすると、1セルあたり1.2Vなので、電池1個で1.2V、2個なので、2.4Vが適正なのかもしれません。充電完了時は1セル1.5Vまで上がるので2本で3Vなので、液漏れしているがまだ充電できるようです。
説明書があるので、説明書の指示通り充電してみようと思います。
小型のラジコンカー 内部 ― 2025年06月08日 21:54
内部の様子です。
電池は、1/3AAA（単4型の1/3）のニッケル水素蓄電池と思われます。
電池は、1/3AAA（単4型の1/3）のニッケル水素蓄電池と思われます。
小型のラジコンカー 断線部分 ― 2025年06月08日 21:55
充電用ジャック部分で断線していました。
小型のラジコンカー 電源スイッチ故障 ― 2025年06月09日 09:19
ニッケル水素電池が液漏れしながらも、何とか充電できている事がわかりました。
電池から電源電圧を追って行くと、電源スイッチで途切れることがわかりました。非常に小さな3Pスライドスイッチで、手持ち部品には同じ物がありません。仕方ないので、接点復活剤をスイッチ内部に吹き込んで、オン、オフを繰り返す事で、3Pの片側だけ接触が復活しました。
復活した方を使うように配線をハンダ付けすることで、電源スイッチは復活しました。これで基板まで電源電圧が確認できるようになりました。
次に、作業中に、液漏れのため腐食した配線が数本ハンダ付け部分で切れたので、作業前に撮影しておいた写真を見ながら、元の部分にハンダ付けをやり直しました。
全て完了して、動作確認すると、前進、後進、左折、右折ができるようになりました。
しかし、ヘッドライト、テールライトのLEDが点灯しません。作業中に切れたのは、LEDの配線なので、ハンダ付けを間違ったのかもしれません。
少し充電してから、動作確認すると、また動かなくなりました。分解して調べると、LEDの配線が1本外れていました。再度、ハンダ付けしましたが、全く動きません。基板上の電源電圧も確認できています。電源オンでヘッドライトが瞬間点灯します。
どこかの配線が外れているのか、腐食したプリントパターンに問題があるのか、わかりません。
ちょっと疲れたので、時間を置いて、調べてみようと思います。
電池から電源電圧を追って行くと、電源スイッチで途切れることがわかりました。非常に小さな3Pスライドスイッチで、手持ち部品には同じ物がありません。仕方ないので、接点復活剤をスイッチ内部に吹き込んで、オン、オフを繰り返す事で、3Pの片側だけ接触が復活しました。
復活した方を使うように配線をハンダ付けすることで、電源スイッチは復活しました。これで基板まで電源電圧が確認できるようになりました。
次に、作業中に、液漏れのため腐食した配線が数本ハンダ付け部分で切れたので、作業前に撮影しておいた写真を見ながら、元の部分にハンダ付けをやり直しました。
全て完了して、動作確認すると、前進、後進、左折、右折ができるようになりました。
しかし、ヘッドライト、テールライトのLEDが点灯しません。作業中に切れたのは、LEDの配線なので、ハンダ付けを間違ったのかもしれません。
少し充電してから、動作確認すると、また動かなくなりました。分解して調べると、LEDの配線が1本外れていました。再度、ハンダ付けしましたが、全く動きません。基板上の電源電圧も確認できています。電源オンでヘッドライトが瞬間点灯します。
どこかの配線が外れているのか、腐食したプリントパターンに問題があるのか、わかりません。
ちょっと疲れたので、時間を置いて、調べてみようと思います。
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