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Brushless motor (ブラシレスモーター) の基礎を学ぶ会

公開日: : 最終更新日:2014/05/06 Brushless Gimbal

まったくの素人がブラシレスモーターの情報をネットで収集してみました。もちろんDIY Brushless Gimbalちゃんを安定&パワーアップさせるという壮大な企みが隠されているわけです。

全体像を解明するには、時間と労力が不足しているので、要はある程度理解できればOKってことです。別にオリジナルモーター作ろうとか考えていませんので。購入時の判断材料・基準がわかれば目的達成です。内容は見つけた順に適当です。

TAMIYA NEWS LIVE タミヤRCスタートガイド
http://www.tamiya.com/japan/cms/rcstartguide.html?start=6

モーターの性能を示す値として回転数やトルク以外に「ターン数(単位:T)」がありますが、これはモーター内部にあるローターへのコイルの巻き数を示しています。コイルの太さや巻き方次第で特性は変わりますが、基本的にターン数が少ない(コイルが太い)ものほどハイパワーでバッテリーの消費量も多くなります。

ラジコンプラスアルファ
http://alpha36.web.fc2.com/ESC.html

ブラシモーター
モーターの速さですが、ターン数(巻き線数、T)で表現することが多いです。
ターン数が大きい:低回転、高トルク
ターン数が少ない:高回転、低トルク、ハイパワー

ブラシレスモーター
ターン数で性能を表現している場合が多いですが、ブラシモーターのターン数と同じでは無いです。
目安としては、ブラシモーター23T=ブラシレスモーター13.5T~12Tです。
ブラシレスモーターは、もっと正確にはKV値で性能を示します。
KV値:1V辺りの1分間の回転数。
ブラシモータ同様、高価な物は磁力が強く、同じターン数でもハイパワーです。

ターン数のまとめ

ここまで見るとターン数が小さい方がハイパワーのようです。ワイヤーが太い(イコールターン数が小さい)となるようです。イメージでは180Tより200Tの方が高性能かと思っていたのですが^^;

次に実際に販売されているデータからターン数、ワイヤーの太さと対応しているカメラ重量をピックアップして検証してみます。価格は目安です。

iPower Gimbal Brushless Motor GBM8017-120T $329.60
Copper wire thickness: 0.29mm
Pre-wound turns : 120 turns
Camera range: Red Epic,Black magic or similar size camera!

iFlight iPower Gimbal Brushless Motor GBM6208H-150T $78.90
Copper wire(OD):0.25mm
Pre-wound with 150 turns,Hollow shaft
Camera range: 950-2300g

Gimbal Brushless Motor iPower GBM5208-200T $69.99
Copper wire(OD):0.27mm
Pre-wounded with 200 turns,5.0mm shaft
Camera range: 800-2000g

iPower Gimbal Brushless Motor GBM5208H-180T $68.99
Copper wire(OD):0.27mm
Pre-wounded with 180 turns, Hollow shaft
Camera range: 600-1500g

iPower Gimbal Brushless Motor GBM5108-120T $68.99
Copper wire(OD):0.27mm
Pre-wounded with 180 turns, Hollow shaft
Camera range: 600-1500g

iPower Gimbal Brushless Motor GBM5206-150T $49.99
Copper wire(OD):0.27mm
Pre-wounded with 150 turns,5.0mm shaft
Camera range: 600-1500g

iFlight iPower Brushless Gimbal Motor GBM4008H-150T $49.00
Copper wire(OD):0.21mm
Pre-wounded with 150 turns
Camera range: 400-800grams

iPower Gimbal Brushless Motor GBM3506H-130T $25.87
Copper wire(OD):0.21mm
Pre-wounded with 130 turns,Hollow shaft
Camera range: 200-400grams

iFlight iPower Gimbal Brushless Motor GBM5108-120T $69.99
Copper wire(OD):0.18mm
Pre-wounded with 120 turns,5.0mm shaft
Camera range: 800-2000g

iPowerのまとめ

微妙によくわからない点はターン数が小さいとカメラ重量が大きくなるという単純な話ではなさそうです。GBM5208-150TとGBM5208H-180Tを比較しても、ワイヤーは0.27mmで同じ、対応カメラ重量も同じ 600-1500g なので違いがわかりません。単に出た時期の違いなんでしょうか?それとも微妙な味付けみたいな違いがあるのか?上に書いたようにトルク重視とかスピード重視とか?

これがGBM6208H-150TになるとCopper wire(OD):0.25mmとワイヤーが細くなるのですがCamera range:950-2300gとアップしています。もうわけわかんない状態。

http://www.iflight-rc.com/product/iPower-Brushless-Motor-iPower-GBM-Motor-iPower-GBM5208H-180T.html
http://www.iflight-rc.com/product/iPower-Brushless-Motor-iPower-GBM-Motor-iPower-GBM6208H-150T.html

よって iPowerの場合は型番GBM5208の数値が大きいほうがパワーが上と考えて良さそうです。

スクリーンショット 2014-05-01 18.15.22 2

次にDYSを調べてみます。

DYS BGM8108-90T $155.00
Wire: 0.22mm
Turns: 90
Camera Range: Red Epic, DSLR Cameras, etc.

BGM5208-200 $46.55
Wire: 0.24mm
Turn: 180 T
Camera weight: 800-1500g

DYS BGM5208-180T $46.90
Wire: 0.24mm
Turn: 180 T
Camera weight: 800-1500g

DYSのまとめ

こちらもiPower同様に思えます。イマイチ違いがわかりません。

型番について調べてみると、どうやら型番の数値が大きいほどモーターの直径が大きいみたいです。想像するに型番がパワーのクラスになっているのかもしれません。あとDYSのほうが全体的にiPowerより安いみたいです。

http://www.dys.hk/ProductShow.asp?ID=22

With conducting ring to avoid knot of cablesって線が絡まないようにするリングって意味?ってことは使わなくても平気なんでしょうかね? Configuration:12N14Pとか書いてあるのってなんだろ???Nが回転数でPがピッチ??? よくわかん無いときは1個買ってみるの法則でしょうか? その前にネジ穴調べなきゃ^^;また分解するの?バランス撮り直しが面倒なんですけど(T_T)

32bit到着です。これから設定してみます。詳しくは明日レポートする予定です(^^)

追記:コメントで教えてもらいました。感謝!
iPower GBM5206-150T
Configuration:12N14P
だと14が永久磁石でコイル数が12


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no image

高崎駅

http://www.youtube.com/watch?v=XYvl4csvNgw

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Comment


  1. 調整信号。 より:

    こうして比較するとわかり易いです。
    私のは3軸ともiPower GBM5208-200Tでした。
    スペック上はカメラ重量は800gから2000gまでとなっているようですが・・・GH4とPZレンズで計655gと軽すぎ(笑)

    お知らせです。
    やっと調整もなんとか出来たので、練習に桜を撮影してきました。動画は下記のリンクです。
    まだYAWのフォロー設定の詰めが甘いです。それとレンズの手ぶれ補正切るのを忘れた(笑)
    http://youtu.be/necujHVsJnk

  2. admin より:

    コメントどうもです。
    結局200Tとか180Tとかの違いがわかっていません(T_T) 全部が200(私も)というケースやYAWが200で他の二つは75という方もいるみたいです。
    この手の技術はまったくの素人なので、最後はトライアンドエラーになってしまいます。が、お金もかかるので、あんまりチャレンジはできません^^;
    動画拝見しました。やっぱり4Kは綺麗ですね。って FDR-AX1もお持ちですか〜すごい。
    動画をみて、やっぱりYAWがキョロキョロしちゃいますよね?設定ですかね?私の操作方法が下手くそなのかと思っていましたが、ちょっとだけ安心しました(笑)…失礼^^;
    良い設定があれば是非教えて下さいませ。
    他の動画も拝見していますが、青いやつとか赤いやつは氷ですか?なんかカッコイイ♪ 
    チャンネル登録させていただきました。

  3. 調整信号。 より:

    動画ご覧頂いてありがとうございます。

    原因は設定とジンバル操作がまだ慣れていない点です・・・・

    今回はYAWがキョロキョロする反省点を踏まえて、フォローモード設定のDeadband,degressを6、Expo Curveを30にして走ったときに鈍くするように改善しました。
    上部ハンドルを持って走る時、腕のブレでハンドルが左右にぶれ、これを誤感知してカメラの向きが変わってしまいます。向きを立て直すためにキョロキョロに動かした結果です(^^ゞ
    あと考えられるのがレンズの手ぶれ補正を切り忘れで、補正動作がジャンプしている感じでした。
    どうもなだらかに曲がりながら走るのは難しいと感じました。曲がるときはエイ!と一気に曲がったほうが良いようです。
    ちなみにレンズは35mm換算で画角37mmです。

    アレは庭にあったつららや氷を使って、特機を2つほど使いFDR-AX1で撮りました。マクロコンバーターがなくても結構大きくとれたので本人がびっくりでした(笑)

  4. admin より:

    コメントありがとうございます。
    私も動いているとカメラが横を向いてきてしまい、調整しようと動かして、結果YAWがぶれた映像になってしまいます。まっすぐスーーッと綺麗に動かせるように練習も必要なんですね。
    https://www.youtube.com/watch?v=W5Y7MxRhbog
    こんな動画を見ると自分の映像にがっくり来てしまいます。機材だけでなく腕も必要ですよね。やっぱり^^;
    見習って私もYAWの数値を色々変えて試してみます。
    動画はやっぱり氷ですか。なんじゃ?って思わず見入ってしまいました(笑)撮影も色々奥が深いですよね。なんか自分の観光案内もろ出しみたいな映像を考えなければ^^;

  5. くろねこ より:

    こんにちは、モーターの直径は大切なファクターです。
    実際コイルが太くてしかも巻き数が多いほうがハイパワーです、でも太いと巻き数が減る、巻き数を増やすとコイルが細くなる、手巻きにするとどちらも増やせる、ジンバルモーターの場合255で12V(そこまで入れると発熱で使えませんが)実際にはそれより低いボルトの使用なのでコイルの太さよりターン数が重要になるようですが。安物は150T が付いてて次に180 200と続いて24pの75Tが5208では最高になるようですが巻き数とコイルの太さとポール数で計算しても微妙に思えますが・・・32BIt凄くいいみたいですね。

    • admin より:

      くろねこさん、こんばんは。コメントありがとうございます。
      解説ありがとうございました。電子部品って難しいですね。イマイチすっきり理解できないでいます。
      特にYAWだけ強くするという風潮(?)も意味がわかっていません(笑)まあ何事も経験を積み重ねてということで楽観視しています。値段設定でなんとなく想像しています(笑)
      32bitいいですよ。8bitより明らかに許容範囲が広いというか安定性みたいなものが違うように感じられます。ボードもシンプルなので色んな加工も有利です。初めての方には32bitからのほうが苦労しなくて済むんじゃないかと思っています。まあ、そんな苦労も楽しみではありますが。
      これからも色々教えていただけると有難いです。よろしくお願いいたします。

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