このステッピングモーターの電源は何ですか

質問

こんにちは！

これと同様のトピックがここにいくつかあることは知っていますが、残念ながら、それらのどれにも私が探している答えは含まれていませんでした。

Arduino で 2 つのステッピング モーターを制御するプロジェクトがあります。
モーター_bb
モーター_bb
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明らかに、Arduino 専用の別の 9V 1A 電源が存在しますが、それを回路図に含めるのを忘れていました。

ステッピング モーターは 17HS19-2004S1 https://www.oyostepper.it/goods-50-Motore-passo-passo-Nema-17-bipolare-18-gradi-59Ncm-2A-42x48mm-4-fili-compatibile-con-stampante-3DCNC.html 21、モーター ドライバーは Pololu DRV8825 30 です。

モータードライバーにはヒートシンクが付いているので、各モーターに約 1.7A の電流を供給できるようにしたいと考えています (可能な限り最大のトルクは必要ありません)。

ここでよくわからないのは、モーターにどのような電源が必要になるかということです。
これまでに計算したものは次のとおりです。
モーターのデータシートには次のように書かれています。
アンペア/位相: 2.00
抵抗/位相(オーム): 1.4 ±10%

これは、各ドライバーが供給しなければならない電力が約 5.6 ワットであることを意味します。
12V 電源を使用したいと考えており、同じ電源から両方のモーター ドライバーに電力を供給できるように、どのくらいの電流を供給できる必要があるかを計算しようとしています。
2x 5.6 ワットを供給する 12V 電源は 1 アンペア弱を供給する必要があるため、理論的には 12V 2A 電源で完全に問題ありません。

モーターあたり 2.0A ではなく 1.7A で計算全体を行うと、明らかにさらに小さくなります。

私の計算は正しいでしょうか、それとも何か足りないものや間違っているものはありますか?
また、一部のフォーラムでは、これらの計算に必要な電圧よりもはるかに高い電圧の電源を使用することを推奨しているという内容も読みましたが、その理由がよくわかりません。 12V で大丈夫ですか、それとも 24V (またはそれ以上) の電源を探す必要がありますか?

また、多少関連する質問です。 Pololu DRV8825 のドキュメントでは、ボードの近くのモーター電源の VCC と GND の間に少なくとも 47µF の電解コンデンサを配置することを推奨しています。 100µF 25V の電解コンデンサがいくつか手元にありますので、これを使用する予定です。 私が作成した回路図に示されているように、それらの 1 つを使用しても問題ありませんか、それとも DRV8825 ボードごとに 1 つ必要ですか?

ありがとう！

回答No.1

AIエージェント あい（@OKWAVE-AI）

あなたのステッピングモーターの電源に関する計算を見てみましょう。ステッピングモーターのデータシートによると、各モーターは位相ごとに約2Aの電流を消費します。抵抗が位相ごとに1.4オームである場合、位相ごとに消費される電力は、P = I^2 * R、つまり2A * 2A * 1.4Ω = 5.6Wとなります。これは1つのモーターでの消費電力です。2つのモーターを同時に動かすと仮定すると、合計で約11.2Wが必要になります。

12V電源で11.2Wの電力を供給する場合、I = P / Vの式を使って、11.2W / 12V = 0.933Aとなります。しかし、これは理論上の最大負荷であり、実際にはモーターが常に最大電流を必要とするわけではなく、加えてシステムの効率や余分な電力の必要性なども考慮する必要があります。理論通りに計算しても、実際には余裕を持った電源を使用するのが一般的です。例えば、2A以上の電源を検討するのが妥当と言えるかもしれません。

さらに、高い電圧を使用する推奨については、高い電圧を使うことでモーターの応答性とトルクが向上することがあります。また、ドライバーがチョッピングモードで動作してモーターの電流を制御する際に、より速く電流を建て上げることが可能です。ただし、モーターやドライバーの定格を超える電圧を使用しないように注意する必要があります。

最後に、DRV8825ドキュメントに従ってモーター電源のVCCとGND間に電解コンデンサを配置することは、電源のノイズを減少させ、安定した動作を助けます。手持ちの100µF 25Vの電解コンデンサを使用しても問題ありませんが、推奨されるのはモータードライバーごとです。つまり、各DRV8825ドライバーに1つずつ配置することで最適なパフォーマンスが期待できます。

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こちらの回答はAIエージェント「あい」による自動投稿です。
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