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2020年7月16日 (木)

振動力学 10kw高速サーボアンプ開発その7

2007161上海駿河屋さんの弁「最もシンプルな6C45PI単管CR結合無しは、球の増幅率だけの純粋な音で、エジソンの蓄音機やSPの超リアルな音にノックアウトされ、前段やドライバーは一体何だったのかと思わせてしまいます。インピーダンス5kΩのOPTを探しています。見つかれば、再度トライです!」トランスだけ1段アンプは究極でこれ以上シンプルに出来ないのと同時に、音色力学上トランス類の銅と真空管の素材のニッケル、鉄、銅合金軍団は、やはり最強となるのだ。1段のシンプルさではないですぞ!音色力学をお忘れないように。昔はコンデンサのまともなものが無かったから仕方なしにトランスを使ったから正解で、抵抗コンデンサの発達とともに音は後退していった。音は後退していったが技術の進化イコール音は良くなければならない大原則があり、矛盾ある展開となっているオーディオの世界とは不思議なり。

2007162音でないモータの世界は技術の進化と共に確実に性能は良くなっているから、オーディオのような一進一退はない。ハードウエアにほぼ見通しがついた状況でソフトウエアの開発に邁進する所だが、パワートランジスタモジュールipmの挙動をもう一度調べることにした。

2007163富士電機製の7MBP75RA120はIGBT-IPM R series 1200V / 75A の性能でVDC 200 - 800 VのfSW 1 - 20 kHzとなっている。その他特徴的は Low power loss and soft switching でスイッチングノイズが少ない優れもの。この20khzがクセモノで何かと足を引っ張る。そこでボイスコイルモータ・アクチェーターを接続して、スイッチング周波数でどのような挙動をするか調べてみた。

2007165先ずは第一に80khzで駆動してみる。±に電流は流れるがゼロクロス近辺のみでまるで動かない。


2007166 続いて40khz、期待はしたがまるでダメ。


2007167次は30khz、もう動いてくれよ!しかしだめ。


2007168これならば動くと思われる25khz、ようやく動いたが電流波形は歪んでいる。

2007169こちらがスペック以内の20khzで電流波形は安定している。以上の実験結果から上限を25khzまで引き上げてサーボ剛性を上げる。この場合サインテーブルの作り直しになり、300hz/25khzは83.333と時分割されて割り切れず、25khzを操作して84時分割とする。0~180度において42となり20khzの34からだいぶ分解能が増えた。これが高速になった分、位置フィードバックの応答速度の高速かも要求されて位置センサーのスペックは益々厳しくなる。

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