うまく動かない問題の対策検討

昨日わかったModdoreの電気系の問題について、調べて勉強しつつ、どうしようか考えました。たぶん、興味のある人はほとんどいませんが、備忘録を兼ねてブログに書いておきます。

最も肝心なトリガースイッチを押した後の「排気ガス吸気ノズルの引き込み動作」、すなわちそのための「ソレノイドをONにすると同時にモーターを順回転させる動作」が、うまくいかない問題をどうやっつけるのかについてです。

まず、昨日までにわかっている事実を整理すると：

(1) モーター単体駆動は、電源起動後の逆回転動作が百発百中で動くことから、一応問題ない、
(2) モーター未接続の段階での昨日のテストにて、ソレノイドもまったく問題なく動いていたので、ソレノイド単体での駆動もおそらく問題ない、
(3) ソレノイドON＆モーター順回転動作は、全然動かないわけではなく、動くときもあるし動かないときもあるという狭間にある、
(4) 電源容量の大きな電源に取り換えてみると、ソレノイドON＆モーター順回転動作も百発百中で動くようになる、

という状況です。

単純には(4)から考えて、電源を容量のでかいものに取り換えれば、それで解決できると思います。
でもコントローラボックスの箱のサイズ的に、内蔵できるスイッチング電源の大きさにかなりきつい制限があるのです。現状は、タイトル画像に載せた12V 2.1A出力のスイッチング電源を使っています。これが結構小さいのです。
1.5倍の3A出力程度のものでも、箱に入るサイズのちょうど良さそうなものを見つけられないのです。(1)と(2)から考えると、倍の4Aにくらいにしておくと無難そうですが、より一層見つけられません。

で、どうしようか‥‥となるわけですね。箱を大きいものに変えるのはできれば避けたい。

(3)にあるように動くときもあるということは、動作が開始できた後の状態での電源容量は足りていそうです。動作開始をキックできない場合があるということだと思います。DCモーターは動かし始めの瞬間に大電流を流す（始動電流）ことになるので、おそらくその瞬間に電力不足が起きているのでしょう。ただし、(1)のように単体では動くということは、ソレノイドと同時に始動するというのがいけない気がします。

ということは、モーターの始動とソレノイドの始動に時間差を設ければいいのではないか？というのが最初の案です。まず、ソレノイドをONにして（回転力を受ける棒を先に出す）、それからちょっと間をおいてモーターを始動すれば、問題なく動くのではないかということです。これが、対策①です。

回路的には、デジタル遅延タイマーの出力をフォトカプラに繋いでいるところに、遅延回路を挟み込めばいけそうです。


でもこれだけだとダメかもしれないなぁとも思っています。

モーターの定格電流は0.6A未満(低負荷だとかなり小さいはず)なのですが、始動電流がいくらなのかはわかっていません。(1)の事実があるので、今の電源でも足りていそうではあるのですが、一方で余裕がないことも間違いなさそうです。ソレノイドの定格電流は0.3Aなので、始動時間をずらしたとしてもその分は目減りした状態になります。その条件下ではモーターの始動電流がやっぱり足りないということはあるかもしれません。

ということで、モーターを駆動するDPDTリレーのVCC入力部にそれなりに容量のデカいコンデンサを追加で付けて、モーター始動をアシストするようにしてみるのはどうか？というのが次の対策案です(対策②)。定格状態になれば問題なさそうなので、始動の瞬間だけ一瞬のアシストでいけるのではないかなという目論見です。高頻度に電源ON/OFFを繰り返す装置ではないので、コンデンサの充電時間は十分にあると思います。

この対策①と対策②でうまくいくといいなぁと思っているところです。

それでもやっぱりまだ不十分‥‥となった場合は？
次の策として、今の12V 2.1A出力のスイッチング電源をもう一つ追加で使うことも考えています。これが対策③。

今使っているスイッチング電源はサイズが小さいので、これならばなんとか2個入りそうなのです。しかも安いが良いです。

モーター駆動専用に電源を一つ割り当てて、その他をもう一つの電源で動かすようにすれば、さすがに大丈夫でしょう。ちょっと箱の中がごちゃごちゃしちゃうと思うので、できればやらずに済めばいいんですけど。

‥‥ということで、部品を追加で注文したところです。

この問題の対策を考えて調べているときに、DCソレノイドの停止時の逆起電力の対策をしていない等、今のままだとあまりよろしくないこともわかリました。上記の対策とは別に、少々の改良も必要そうです。

作成は休みの日に。

《つづく》