EPOS4シリーズでは「Nominal Current（最大連続トルク）」の他に、「Max.Output Current（Output current limit, 最大出力電流）」を設定でき、短時間に限りMax.Output Current（Output current limit）で設定した電流を流すことができます。モータへ流した電流は積算値としてEPOS4内部で管理され、適切な設定をしている限りモータは焼損しないようにコントロールされています。しかし状況によっては、リスクを覚悟で大電流を長時間流したい場合もあると思います。

例1：移動ロボットに搭載しており、そのロボットがスタックしてしまった。そこは危険区域であり人間が回収できないため、壊れてもいい覚悟をもって出せる限りの力で脱出を試みる場合。

例2：使い捨てにするシステムで、極めて短時間だけ動作すればよい。かつシステムは出来るだけ小型にしたい場合。

このような場合に、モータ、EPOS4ともに破損するリスクを取り、モータに大電流を流し続ける方法を紹介します。

本コラムは、機能や動作をmaxonが保証するものではなく、また本コラム記載の動作をさせた場合の機器の破損等についてはmaxonでは責任を負うことができませんので、予めご理解の上でご覧ください。

(1) EPOS4での通常の設定・動作

構成例：モータ：272763 EC-max30 60W
モータドライバ：541718 EPOS4 Compact 50/5 CAN

・Nominal Current（0x3001,0x01 ）モータの「最大連続電流」 → 2660mA
・Max.Output Current（Output current limit, 0x3001,0x02）EPOS4からモータへの最大出力電流 → 5320mA
・Thermal time constant winding（0x3001,0x03） モータの「巻線熱時定数」 → 2.7 s（27→後述参照）

「Max.Output Current」を「Nominal Current」の2倍で設定している場合 → EPOS4内部で算出される係数：0.3

2.76 s（巻線熱時定数） × 0.3（係数）＝0.828 s → 0.828ｓだけ5320mAが流れ、その後2660mAに戻る。

※参考：「Max.Output Current」を「Nominal Current」の xx倍に設定した場合の、係数について、
4倍の場合 → 係数：0.1
3倍場合 → 0.15
2倍の場合 → 0.3
1.5倍の場合 → 0.6
1.25倍の場合 →　1

Thermal time constant winding（巻線熱時定数）が適切に入力されていれば、算出された係数と共に、EPOS4はモータへの電流を制限するためモータが焼けることはありません。しかし、短時間だけ大きい電流が流れ、その後すぐに電流を下げしまうため、挙動がつかみづらいということもあります。 またモータは常に若干の余力が残っている状態となります。

(2) 緊急時に、出せる限りの力で脱出を試みる場合の設定例：

構成例（同上）：モータ：272763 EC-max30 60W
モータドライバ：541718 EPOS4 Compact 50/5 CAN

緊急時には通信経由で例えば以下のようにパラメータを書き換える。
・Nominal Current（0x3001,0x01）：5000mA（設定可能最大値）
・Max.Output Current（Output current limit, 0x3001,0x02）：15000mA（設定可能最大値）
・Thermal time constant winding（0x3001,0x04）：1000 s（10000）（設定可能最大値）

※設定可能最大値である「1000s」を入力する場合、EPOS Studioの「Start up Wizard」で入力する場合は「1000」とそのまま入力。オブジェクト「0x3001, 0x04」に直接書き込む場合は「10000」を入力します。
（オブジェクトへの直接入力では、小数点第一位を一桁繰り上げて入力。例：2.7sの場合、27と入力）

この場合、「Max.Output Current」を「Nominal Current」の3倍で設定することになるため、係数は0.15となります。
1000 s（巻線熱時定数） × 0.15（係数）＝150 s

すなわち15A の電流を150秒間モータに流そうとします。ただし、15Aが流れる限界時間は、「541718 EPOS4 Compact 50/5 CAN」の場合、ハードウェア的には一応 「3秒以下」と定められております。（Hardware Specificationに記載）
ファームウェアとしては15Aを150秒間流そうとしますが、次のいずれかの理由で150秒経たずに停止する可能性が高いです。

・モータが焼損する。またそれに伴ってEPOS4側で出るエラー（過電流エラー、センサーエラー、等）
・EPOS4の出力段が規定以上の温度になり、熱エラーが出る。
・EPOS4がオーバーロードで物理的に破損する。

本方法は、モータ、EPOS4共に破損のリスクが極めて高い方法であるため、あくまでも 「どうにもならない緊急事態の、一発勝負の措置」 あるいは 「一回だけ動けばいいものへの適用」 としてお考え下さい。 また、これらの動作をさせた後のモータ、及びEPOS4の健全性は保証できません。

同様の設定はEPOS／EPOS2シリーズなど他のEPOSシリーズでも可能ですが、設定値の範囲や書き込むオブジェクト番号などが異なります。お試しになりたい際はお問い合わせください。

(TAKA)