500円以下で購入したモーターの性能テスト

初心者が気軽に使えるモーターを探していると、某海外ショッピングサイト(alie●press)で、1個500円以下のギヤードモーターをいくつか見つけた。ビジネス用途ではないので、使えればOK。ただ値段からして相当怪しい。

せっかくなので購入してモーターの性能を調査した。こんなものがこの値段で試せるなんていい時代ですね。


狙いは、タミヤのプラスチック製ギヤボックスより耐久性があり、ダイセンのロボサイトモーターより安く入手できるものがないか、ということ。

ターゲットは2輪から3輪に上がるぐらいのTTモーターまたは、タミヤのギヤボックス使用中の初心者~中級者。


これを使えば勝てる、というものではないので、ひとつのデータとして活用ください。

1.比較対象


①JGA25-370

 トルク、耐久性がありそうだが重量はかさむ。6V 300rpmを選択。

②JGA25-310

 ①のモーターを短くしたバージョン。重量軽減とスペース節約に期待。トルク不足を懸念して回転数低めの6V180rpmを選択。

③20GA180

   ほぼ同じ外見でJGA20-180というものがあるが、これより少し値段が高い。
 中身はほぼ同じであろうと推測して安いこちらを試す。6V用が見つからず、12V 300rpmを選択。


④金属ギアTTモーター

 ギアが金属ということで耐久性に期待。ギヤ比は90:1しか見たことがない。



2.実験方法
  ニッケル水素4本、4.8Vの電源を接続し、無負荷時の回転数、ストール時のトルクと消費電量を調べる。

  <実験器具>
 無負荷回転数は回転数を目視でカウントする。
 ばねばかりを持っていなかったので、通常のはかりを使って、針金で下に引っ張らせる器具を製作した。直径5cmのタイヤを想定し、半径2.5cmの位置からのトルクを測定する。


電源に電圧計、電流計を接続し、電流を調べた。


3.結果

JGA25-310と20GA180は電流が小さかったので、7.2Vを追加で測定。
比較対象にギヤ比30:1のダイセンロボサイトモーターも測定した。

上の表をグラフ化したもの。右上にあればあるほどトルクがあり高回転、つまり性能が良いということになる。
トルクと回転数だけを見るとダイセンロボサイトモーターがダントツに見えるが、下のグラフ通り、消費電流も倍以上高いので効率から考えるとおかしくはない。


ロボサイトモーターは定格6Vと記載されている通り、電池4~5本で結構なパワーが出る。
それ以外のモーターは(定格12Vのものしか用意できなかったものもあり)電流が低め。

4.考察

・ダイセンロボサイトモーター
  低電圧のロボット用として申し分ない。故障に関するノウハウも知識のあるロボカッパーが多く、共有できるのも強み。耐久性は過信できない。過負荷や、荷重など、無理な扱いをすると壊れる。(どうしたら壊れるかを学ぶことはできるので無意味ではないが)

①JGA25-370
 ロボサイトモーターより電流が控えめでサイズも少し大きい。
 ギヤボックス周りの耐久性はしっかりしている。
 6V300rpmを購入したが150rpmしか出ていない。12V300rpmの間違いだろうか?
 電流が控えめなので、電圧をあげればロボサイト同等のパワーは出せるはず。
 重量がかさむのが欠点。

②JGA25-310
 6V表記だが、12V定格モーターなのか消費電流は少ない。
 ギヤボックス周りの耐久性はしっかりしている。
 電圧を上げないと実用は難しい。 
 サイズはロボサイトモーターより小さく設計はしやすい。
 6V-180rpmではなく、6V-90rpmにしたほうが、トルクと回転数のバランスはよさそう。

③20GA180D
 12V定格なので、消費電流は少ない。
 ギヤボックス周りの耐久性はしっかりしている。
 GA25-310と同じで電圧を上げないと実用が難しい。
 6V前後で使用するのは厳しそう。

④TTモーターメタルギア
 モーターのサイズが小さいので期待していなかったが、思ったより良い性能。
 ホルダーなどつけても50gとかなり軽い。
 軽さのわりに、サイズはそれほど小さくない。ロボサイトモーターと同じぐらいのスペースが必要で横置きになる。
 電流から見れば、ロボサイトより効率が悪いわけではない。
 他の130モーターに換装することができる。
 タイヤとのコネクタが特殊なので、自作するか専用のものを用意する必要がある。



総合的に考えると、6V前後では結局ロボサイトモーターが最も使いやすいという結論。だが耐久性は決して高いわけではないことに注意しよう。高い電圧をかけたり、負荷をかけすぎたり、横向きの荷重をかけたりと、無茶な扱いをしてロボサイトモーターを壊しまくるのはコストパフォーマンスが悪い。(ロボサイトモータの墓場がうちにもありますが)
今回試したモーターは、aliex●ressなどで安価に購入できるモーターです。安すぎるので不良品が混じっている可能性はあります。ですが、私の購入したものの中では不具合はありませんでした。テスト用途やプロトタイプに、上記データを把握したうえ、好みで選んでみるのもありかなと思います。

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