MENU
カテゴリー
最近のコメント

【MUSUCOLUMN】サーボモータって何だろう?

Musuko

このカテゴリーの記事は僕が書いているよ。

Sharari-man

差別的発言などがあってはいけませんから Sharari-man が校正しておりますが基本的にはMusukoが執筆した文章です。
多少不正確な部分もありますが、息子の学習を兼ねた記事ですので御了承下さい。

目次

モーターって何だろう?

モーターは電気の力で回転する機械の事です。

モーターが回る仕組みを説明します。

Musuko

モーターは磁力の力を回転エネルギーに変換して回っているよ。

下の記事が分かり易いので読んでみて下さい。

電気を沢山流すと モーターが回転しようとする力も大きくなるよ。
モーターが回転しようとする力の事を トルク と言って 単位は N・m(ニュートンメーター)であらわされる事が多いよ。

同期モーターと誘導モーター

良く見かけるモーターには 同期モーターと誘導モーターの二種類があって、それぞれ構造が異なります。

同期モーターは回転子に永久磁石が入っている事が特徴です。
普通は同じ大きさのモーターだと同期モーターの方が出力が大きい事が多いよ。

Musuko

サーボモーターは同期モーターが使われている事が多いよ。
誘導モーターはとても単純な構造で壊れにくい事が特徴です。
父さんに聞いたところによると、大きな出力のモーターが安く作れるのが特徴みたいです。

サーボモーターは賢いモーター

サーボモーターの構造を簡単に書くと下の図の通りです。

軸:表側から見えている回転する軸です。ローターが圧入されているよ。

Musuko

圧入というのは 直径の大きい軸を無理やり直径の小さい穴に押し込んで嵌め込み、固定する方法の事だよ。

軸受け:軸を支えて回転するための機械要素だよ。転がり軸受けといって、中に玉が沢山入っている物が良く使われています。

エンコーダー:軸のオシリについていて、回転角(位相)を正確に検出出来るセンサです。

モーターの軸が回ろうとする力は電流の大きさで変えられる
モーターの回転角(位相)はエンコーダーで検出出来る

Musuko

サーボモーターは エンコーダーで 回転角を検出しながら、電流を制御する事で モーターの回転角を自由自在に制御出来る賢いモーターなんだよ。

色々な制御方法があるんだけど、僕が良く使っているのは PID制御という方法だよ。

Musuko

ロボマスターで遊びながら モーターの仕組みとか色々な事を覚えたよ!

FANUCさんや三菱さんのカタログを見て良く勉強しているよ。

どれくらい正確に制御出来るかはモーターによるのだけど、360/1000000 度= 0.00036度 くらいの小さな角度の制御が出来るよ。

サーボモーターはどんなところに使われているの?

色々な商品に使われています。

家にあるものだと 洗濯機のドラムです。
他には
鉄を削る工作機械
ロボット
など色々なもの使われているよ。

Musuko

昔は カム という部品を使って制御していた機械も最近はサーボモーターが使われるようになってきているみたいです。

高校数学と物理が分かると楽しくなるよ

サーボモータの制御には 微分や積分が使われていて、高校数学を勉強すると色々な事が分かって楽しくなります。

例えば 速度の時間微分は加速度だし 位置(変位)を2回微分すると加速度になるよ。

Musuko

高校数学と物理を勉強すると色々な機械が設計出来るようになるのでとっても楽しいです。

皆も数学と物理を是非勉強してみて下さい。

ちょっと難しいですが、制御工学 を学ぶと ブロック図 という図が描けるようになって、制御システムを作りやすくなるよ!
とっても便利だから是非勉強してみて下さい。

今回は短いですが、これくらいにしておきます。

読んで頂いてありがとうございました。

Sharari-man

今回はほぼ校正無しです。
小学5年生ならこんなものかなと思いますが、一生懸命書いていました。
サーボモーターの図も一生懸命書いており、良い学習になったと思います。

本記事を書くにあたり、御提案頂きました方に感謝の意を表します。

息子も大変勉強になったと思います。定期的にこのような記事【MUSUCOLUMN】を執筆させてみようかと思います。

我が家の学習事例が少しでも家庭学習に取組む皆様の御参考になりましたら望外の喜びです。

ではまた!

御自由にシェアして頂けましたら!
  • URLをコピーしました!
  • URLをコピーしました!

この記事を書いた人

日本で働く技術者です。
ブログ運営目的は我が家の学習情報提供を通じた社会貢献です。
地域貢献を兼ねて地域限定で算数の個別指導を行っています。

コメント【コメント非公開、メールでの返信を御希望される方はその旨をご記入下さい】

コメント一覧 (4件)

  • Musukoさま、素晴らしいコラム有難うございました。
    内容は難しいですね。細かいところは理解できませんが、全体の流れはよくつかめました。最後にみんなにencourageする部分、理系小学生には響くかもしれませんね。
    Musukolumnというネーミングも最高です。イメージ力含め創造力高い!
    次回も楽しみにしております。

  • ぞうさん様
    Musukoです。
    とても励みになるコメントありがとう御座いました。

    同年代の仲間と一緒に成長出来たら嬉しいと思っています。
    同級生で開成・灘を目指している友達がいて、とても励みになっています。

    色々と教えてくれる先生や父に感謝して一生懸命学習に取組みたいと思います。

    温かいコメント、どうもありがとう御座いました。

    • Musukoさま

      切磋琢磨できる同志、仰げる師がある環境で学べること、素晴らしいです。しかも謙虚で人の話を聞くことができ、自分で決められる。
      ある方が嘗て『こどもは未来である』と評しました。私も常にこどもの輝ける未来のために仕事をしています。個々の子供たちが皆最大限を超えたしあわせイコール満足感を手に入れ、さらに進化を続けられるように支援、応援すること、そしてそのためにこどもたちの見本となれるよう日々精進しています。
      際限のない未来に今から向かえているMusukoさまは本当に輝いています。いつまでもさりげなく邁進し、いつのまにか手の届かない境地にいつつもさらに楽しく進み続けられるよう、陰ながら応援させていただきます。
      その環境に感謝しながら楽しんで下さいね。
      次回コラム楽しみです。あくまでも楽しくマイペースを崩さずに。

  • ぞうさん様
    Musukoです。
    とても励みになるコメントありがとう御座いました。
    周りには先生や両親だけではなく、ぞうさん様のように素敵な言葉をかけてくれる方が多く、とても感謝しています。

    将来、僕もぞうさん様のように温かい言葉を皆にかけられるようになりたいと思います。
    これからも色々な事を楽しく学んでいきたいと思います。

    どうもありがとう御座いました。

コメントする

このサイトは reCAPTCHA と Google によって保護されていますプライバシーポリシー利用規約 申し込み。

The reCAPTCHA verification period has expired. Please reload the page.

目次