Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その23)

前回かなりはまっていたモーターの出力不足ですが、色々と試した結果…。まだはまっています。原因はバッテリーがモーターの必要電流を流せていないことです。 一回は、適当に配線変えて飛んだんですが原因特定すべく色々といじっていたら、飛ばなくなりました…。原因を一つ一つ潰していっている状態なのですが、原因の1つは模型用としてメジャーで皆さん使っているので深く考えないで採用したJST-PHコネクタが電流量を制限していることまでは分かっています。
モーターの単体テストで1基あたりの最大電流は瞬間的に1.2Ah近く必要なことがわかっていました。テストの際にはモーターを1基接続なのでPHコネクタの最大規格電流2Ahにかからずに問題なく電流が流せます。 しかし、機体に搭載した際にはモーターが4基あるので最大電流は約5A近くになります。そうなると、カタログ値2Aのコネクタでは容量が足りないので最大出力が出せなかったというわけでした。 わかってみれば簡単なことなんですが、全く問題無いと思っていたところだっただけに原因究明に時間がかかってしまいました。飛行機とかヘリとかやっていたら常識でしょうが…。Orz

コネクタをPHコネクタからRCYコネクタに変更してある程度までは推力も回復。しかし、RCYコネクタの最大電流も3Aとなっているので定格容量はオーバーしているんですがこれ以上大きいのは重いので今回は見送りました。安全係数に助けられているんでしょう、たぶん。

そして、テストを繰り返した結果、一番いい条件だとモーター1基辺り21gの推力を発生する事が分かりました。合計推力は84gとなって夢が広がります。カメラはいけそうですね。それでも、出来るだけ機体を軽くした方がいいのは変わらないので軽量化を頑張ります。

そして、もう一つはPCB側パターン幅の問題でモーターへの電流が確保出来ない事です。外部配線してみてうまくいく場合といかない場合があるようで、配線用量的には足りているのに飛ばないと…。らちがあかなくなってきたのでテスト用にPCBを1枚発注しました。これの結果次第で方向性を考えることにします。

■現在の機体写真

※:モーターへの電力供給を増やすために外部配線とかしまくっています。写真は340mAhのバッテリを搭載して全備重量43gです。

◆基板イメージ

MQCX_FlightBoard_4v6

4号機/α版からの変更点は

  • バッテリ接続用のコネクタ変更(JST-RCY or EH)
  • USBコネクタを軽量なものに変更(データシートが見つからない…)
  • 基板形状とパターン変更でモーター駆動用の電流量を確保(現状最大で1A/基は確保)
  • 外部にモーター用の増設ケーブルを接続できるようにパターン修正(おそらく配線しなくても飛ぶ予定)
  • バッテリ電圧測定回路を修正(なぜか抵抗分圧してしまった回路を修正)
  • テストポイント&ジャンパ回路を削除 ・部品配置の最適化
  • 重量軽減のため基板アーム長を短縮&GND領域を削減
  • モーターマウンタ固定用の穴を1⇒2に増やす ※:基板厚は1.2mm/1.6mmの2パターンを予定

そろそろまともに飛ぶようにならんかな~。

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