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2019-01-06

betaflight/ドローン: モーターの発熱に対処する

モーターの発熱について

レーシングドローンはブラシレスモーターが発熱してヤバイ感じになることがある。原因としては大きく分けると下記に2つが考えられるが

  • 電流電圧やモーターへの負荷が過大な場合
  • 設定がうまくいっていない場合
前者はどうしようもないが後者は設定でカバーできる可能性がある。

  • PID調整
  • フィルター調整(ジャイロノイズ)
  • dumped light (active braking)を無効にする

PID調整

PID調整がいまいち(主にP値)でオシレーションを起こしている場合、細かなモーターON/OFFをやっているような状態になるので、発熱の原因になっていると考えられる。おそらく、目に見えて振動してない場合であっても、制御上は振動していることが考えられる(blackboxを見てみないとわからない)。
blackbox-p-too-high
P値が大きい場合(PID TUNING WITH BLACKBOX LOGS – THE BASICSより引用)
blackbox-p-tuned
P値を調整したあと(PID TUNING WITH BLACKBOX LOGS – THE BASICSより引用)

フィルター調整(ジャイロノイズ)

ジャイロのノイズが多いと、オシレーションを起こしているときと同じように、モーターがノイズに対して反応し続ける状態が起こり、モーターが発熱すると考えられる。手動で調整するフィルター設定は難しいが、自動でフィルター調整してくれるDYNAMIC FILTERはONにするだけでジャイロに対するモーターノイズを軽減してくれる。
経験上、DYNAMIC FILTERはモーター発熱にかなり効果がある。

dumped light (active braking)を無効にする

通常の制御の場合、モーター出力を下げると自然にモーターの回転が減速するのに任せるが、dumped light (active braking)が有効になっていると、電力を使ってモーターの回転を減速させる。イメージ的には回っているモーターを逆回転させるように動かすような。
この場合、減速時に電気を使うようになり、減速に使われた電気エネルギーは熱など変換されて放出される(ほかに変換されるのは音とか)ので、モーターの発熱は増える。
上記のようにPIDがいまいちな場合やジャイロノイズが有る場合、こまめなモーターON/OFF制御が行われているのと同じ状態になる。このときにdumped light (active braking)が有効だと、OFF制御時に電気を使い、更に発熱を増やす原因になる。