モータと太陽光パネルの接続

質問

ステッピングモータを使って太陽光パネルの角度＜東西方向＞を調整しようかと考えてみました。
ステッピングモータ(ＳＴ－４２ＢＹＧ０２０)は入手済みで、ドライバはPICで行えば良いかな？と思います。

モーターを使って何かをする事は初めてで、モータ軸にどこに売っている何を取り付ければよいのか、全くの無知なのでアイデアを下さい。

・モーターと太陽光パネルをどのように連動させるとシンプルでしょうか？その為にはモータ軸に何を取り付けて、どのようなPICのプログラムを使うのが良さげでしょうか。

ちなみに、晴れの日には30分に１回３分間、DC12Vを出力して、電磁弁を動かしていますので、同じように角度調整は30分に１回３分間のDC12V電源で駆動できると助かります。

あとパネルは現在１枚(1m位×50cm)ですが、最低数枚(5m位)を南北に並べて、駆動させたいです。

回答No.2

lumiheart · ベストアンサー

ステッピングモーターＳＴ－４２ＢＹＧ０２０
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05373/
軸径５ｍｍ
１回転ステップ数：２００

セットカラー　止めねじ固定
http://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/110300018410/
ＳＣＴＷ　内径５ｍｍタイプ

これに太陽電池を固定して旋回させるだけ
せいぜい１０ｃｍ角程度のパネルでしょ？
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-05358/
まさかの１０ｋｗの屋根に載せるヤツじゃあないよね？

単純な制御は１２時間かけて１００パルス出力するだけで
１８０度旋回させれる

１２ｘ３６００＝４３２００秒
１００／４３２００＝１ＰＬＳ／４３２秒

つまり４３２秒に１発パルスを出力させる

そして１００パルス出力したら逆回転させる
逆回転はそんなに遅くさせる必要はないので
１秒程度で１００パルス出せばオシマイ

＞あとパネルは現在１枚(1m位×50cm)ですが、最低数枚(5m位)を南北に並べて、駆動させたいです。
これをステッピングモータで駆動するにはかなり無理があります
ギア減速すればトルクは増やせるが、無限に増やせるわけでは無い
軽トラックに１０ｔ積むような事　＜速度が遅ければ不可能では無い

そもそもそんなギアは売ってないので自作するしかない
ギアを自作するには↓の機械が必須
http://www.toyoas.jp/products/category/senban/detail.html?p=54
http://www.toyoas.jp/products/category/milling/index.html
但し、この機械でギアを作れるようになるには
恐らく１０年以上の修業期間が必須

１ｍ以上のソーラーパネルを駆動するには
恐らく０．２ｋｗ以上のモータになるでしょう
http://www.nissei-gtr.co.jp/gtr/product/index.html#03
http://cyclo.shi.co.jp/product/gmoter/prest_neo/

こんなに大きなモータが要るのか？ですが
太陽電池パネルだけでは自分自身を支えきれない
（台風とかでパネルが折れる）
なのでパネルに補強の為のフレームが必須
フレームだけで恐らく数十ｋｇになるでしょう
アルミで作れば軽いがとっても高価

因みに、モータ動力計算
http://www.nissei-gtr.co.jp/gtr/sentei/keisan_turn.php
適当な数字を入れるだけでモータ動力を自動計算してくれる

お礼

参考にします。

回答No.3

kohichiro

NO.1　です。すみません、混乱させましたね。シンプルにということだったので最初の案は（モーターを使わず）時計自身をモーター代わりに使うという発想でした。電池時計を東西方向に回る軸（これを駆動させるのですよね）に１/２に減速して１日に１回回転させるということです。なかなか大きなパネルのようですから、原理だけで、やはりしっかりしたモーターと制御が必要なようですね。

＞電源オフのときにぶれない

質問者様のシステムの一番の問題は、不定期に（きまぐれに）供給される電源に対応する恒久的な位置制御です。なので、時計を基準にしては？という提案をしたわけです。どこから出発しても現在の太陽の位置がわかるのでシンプルになるのでは、と思ったしだいです。ポテンショメーターか、アブソリュートのエンコーダーが必要だろうと思います。
大きなパネルを風などに抗して無電源で固定しようと思ったら、電磁ブレーキ（電気が入ると開放される）くらいしか思い浮かばないですが、これも結構電機を食いますよね。
ちなみに　ギヤーもタイミングベルトも「ミスミ」で売っていると思います。大きな比率の変速はやはり多段で考えねばならないでしょう。

回答No.1

kohichiro

プロではないので発想が素人ですが、シンプルにというなら東西方向は年中変わらないので、コンスタントに３６０度まわるようにしておけばコントロールは不要です。大きな時計の軸出力を１/２にして直接つなげば原理的には完成ですｗ。
そんなトルクの大きな時計はないだろうし、発電出力を取り出すのにスリップリングがいるとか問題は残ります。一番可能性があるのは時計の１/２出力にポテンシょメーターをつけて時々の位置（時刻）をモーターに教え、それにしたがって３分/３０分の可能範囲でそれに寄せていくということになるのでしょうか（曇りが多かったら追いつかないかも）。これならPM６時には逆転してAM６時の位置へ戻って朝を待つという制御が必要になりますね。
モーター出力はタイミングぷーリーとタイミングベルトで旋回軸につなぐのが比較的一般だと思います（ギヤー変速でもいいですが、取り付け位置が限定されます）。

補足

！？全然わからないです。
『コンスタントに360°回れば制御不要』とはドライバが不要ということですか？？
今思ったのは、秋月のPICドライバだけを常時ONにしておく事です。そうしておいて12V電源を30分毎にタイマーで時折動かせば、一周できそうですね。
肝心のモーター軸以降の話ですが、『タイミングぷーリーとタイミングベルトで旋回軸』って車みたいですね！旋回軸って南北の軸ですよね。でもステッピングモーターってずーっと電源ONしないと、角度を保てないんですよね。。電源OFFの時にズレない機械的な仕掛けがほしい。。