今回の作業は駆動＆制御回路の作製。 私にとってちょっと苦手な作業です。
目次
ブラシレスモーターはラジコン用「ＥＳＣ」で駆動
チップソーを回すブラシレスモーターはプラス、マイナスの２本の線ではなく3本の線が出ているタイプのモーターで専用の駆動回路が必要です。
以前の記事のテストではAmazonやALIexpressでよく見かける「ブラシレスモーターコントローラー」を使っていましたが、本番はラジコンのヘリ用の駆動回路を使うことにしました。
テストで使用した「ブラシレスモーターコントローラー」の定格電流は１６Ａと商品ページに記載されておりかなり低電流。（写真上側の回路）
チップソーを駆動するブラシレスモーターは電動キックボード用であり結構大き目のモーター。 負荷がかかった時に大電流が流れるのではと心配です。
そこでラジコンヘリ用のブラシレスモーターコントローラーである通称アンプと呼ばれる「ＥＳＣ」を２個購入しました。 （写真下側の１００Ａと表記されているモノ）
ブラシレスモーター１個につきコントローラーが１個必要です。
「ブラシレスモーターコントローラー」の端子と「ラジコン用アンプ」のケーブルの太さにの違いに注目してください。
ラジコン用はかなりぶっといですね。 自宅の電力メーター～ブレーカー付近の２００ｖ配線のような太さです。
上側のテストで使用した「ブラシレスモーターコントローラー」の端子に固定出来ないほど太い電線がラジコン用「ＥＳＣ」から生えています。 これで安心してモーターを回せます。
電線の許容電流は要勉強です
ラジコン用の赤・黒の入力側の太さは１０ＡＷＧ（５．５ｍ㎡相当）。黒３本の出力側の太さは１２ＡＷＧ（３．０ｍ㎡相当）。
電線の許容電流を調べるとケーブルのタイプによりますが、５．５ｍ㎡で５０Ａ程度のようです。
この１００Ａというのはどういうことなのでしょう？ 足りなくないですか？
住宅は２００ｖなので２００ｖ×５０Ａ＝１００００ｗの電力。
「リチウムポリマー電池６セル＝２５ｖ程」から供給されるので２５ｖ×１００Ａ＝２５００ｗの電力。
電力量では少ないので大丈夫ということなのでしょうか？
要勉強です。
簡単な装置でもいろいろと回路が必要
今回の作品はチップソーが上下するだけの簡単な装置なのですが、必要な電源、回路を集合させると意外とゴチャゴチャになってしました。
ＤＣ１２Ｖ系
〇ステッピングモーター制御回路
オンオフ、回転速度、正転・逆転の信号を発生させる回路。微弱な電流で動作。
〇ステッピングモーター駆動回路
制御回路からの信号を受けステッピングモーターへ駆動用電流を送る回路。１Ａ～５Ａの電流が出力される。
〇切削用クーラント循環ポンプ
回収したクーラントを切削箇所に吹き付けるポンプのPWM回路。
ＤＣ２４Ｖ系
〇ブラシレスモーターコントローラー（ＥＳＣ）
チップソー駆動用モーターへの電流を制御する回路。 数アンペア～数十アンペアの大電流。
ＡＣ１００Ｖ系
〇１２Ｖ、２４Ｖ直流電源回路への供給
〇掃除機タービン
切削屑、クーラント回収用の掃除機タービンをトライアック調速回路を経由して駆動。
これらの回路等をひとまとめにしたところ・・・こんなことになりました。
当初ボックスなどに収めようと思ったのですが、ＭＤＦボードに直付けしただけのオーブンな作りに。
この写真は下から見上げた状態で、実際は天井に張り付いています。
「逆さま」なので防塵対策もさほど要らないのではと。それにケース無しなので熱こもり対策にもなるかなと。
回路たちの系統図
写真ですと電線類が重なりなんだかよく分かりませんね。 自分でも作製から時間が経過すると一体どういう回路だったのか分からなくなります。
時が経過し修理するときに「回路図は残しておくものだなあ・・・」といつも思います。
まず、電気の主な流れ「系統図」です。
（四角い枠がそれぞれ市販の回路で写真とは位置が異なります。）
この図は１００vコンセントから１２ｖ、２４ｖ直流電源、掃除機への電力供給を描いたモノです。
電気がどう送られているかという簡単なものなので現物の電線をたどれば分かることですが・・・一応記録しておきます。
ステッピングモーターのオンオフ回路、リミットスイッチによる停止回路などになると覚えておくのは私の頭にはちょっと難しいので次のとおり説明付きで記録しておきます。
ステッピングモーターの制御系統
オン・オフ、正転・逆転、リミットスイッチによる自動停止を行う機械的な仕掛けのような回路です。
上図のコントローラーは下写真のコントローラーから「スイッチ２個、ボリューム１個」を取り外した状態を表しています。（ボリュームについては省略）
各スイッチは端子が６個ずつありますが、必要なのは上図のとおり各スイッチ２端子だけです。
以上の系統図、回路図は将来の自分のための貴重なメモになることでしょう。（数年後、壊れたときにこの記事を見返すハズ）
スイッチパネルの作製
系統図にある各回路「サーボテスタ」などに実装されているスイッチやボリュームを一か所にまとめて操作できるパネルを作らねばなりません。 必要なスイッチ＆ボリュームは全部で８個。（○＝ボリューム、◆＝スイッチ）
〇サーボテスターのボリューム（ブラシレスモーターの速度調整）
〇ステッピングモーターコントローラーのボリューム
◆ステッピングモーターコントローラーの正逆スイッチ
〇ポンプ用PWM回路のボリューム
◆ポンプ用PWM回路のスイッチ
〇掃除機タービン用調速回路のボリューム
◆掃除機タービン用のスイッチ
◆主電源１００ｖ用スイッチ
チップソーが上下するだけの簡単な装置なのにスイッチ類が意外と多いなあ。
では、これらをひとまとめにしたスイッチパネルを作っていきます。