DCモータのトルク測定について

前置き

申し訳ありませんが、今回説明する内容について実測や確認を行っていません。
物理の計算式で見ればDCモータのトルク定数を算出できるのですが、実際にどの程度有効なのかといった最も重要な部分を確認できていません。
（非常に大雑把な計算となっています）
その為、今回の記事はかじった程度の内容であり、空理空論に記載しております。ご承知おきください。

測定方法

図のようにトルク定数を求めたい測定対象のモータ（オレンジ）とそれを回転させる回転用モータ（ブルー）を接続し、回転用モーターに電源。測定対象のモータに電圧計を取り付ける。
※測定対象のモータが走行時の回転方向になるよう注意する。

測定方法

計算式

計算式は以下のようになる。
※Ktが大きいほど同じ電流値の時トルクが大きくなる

文字の下にある赤線は気にしないでくださいｗ

注意

測定時の注意としては以下の4点に注意すること。
①モータ温度
②電源
③回路の抵抗
④モータの位置

①モータ温度
モータ温度によって同じモータを使用した場合でもトルクが変化するので、比較する際には測定対象のモータ（オレンジ）の温度を同じ条件にすること。

②電源
電源の電圧（もしくは電流）が変化すると回転用モータ（ブルー）の回転数やトルクも変化するので、動作させる電源の電圧（もしくは電流）を一定にすること。

③回路の抵抗
モータ端子への接点圧など、回路の抵抗もなるべく変化しないようにする。

④モータの位置
測定対象のモータと回転用モータの軸位置がズレるとそれにより余計な回転抵抗が発生するので、軸位置を同一線上にすること。

最後に

今回記載している計算は理想条件での特定条件のモータ特性を算出しているものとなります。
実際にミニ四駆を走らせた場合にはモータの発熱やバッテリーの消費など様々な要因により「速いモータ」は変化します。
今回の記事では回転数を加味した「仕事量」の比較ではないですし・・・
その為、あくまで指標の1つと考えていただければと思います。
（最初に記載している通り、実測や走行確認が出来ていないので、薄い内容となっております・・・）

追伸

モータに抵抗を取り付けたものをブレーキ（発電ブレーキ）とし、その状態の回転数でトルク（というか仕事量）の比較を行っているものがあります。
単純なトルクの大小についてはこの方法で十分確認できます。
（この場合、測定対象のモータだけでなく抵抗を取り付けたモータの温度も大切）

要点としては
①発電ブレーキは回転数に応じて回転抵抗が大きくなる。
②同じ条件の発電ブレーキを回転させる場合、回転数が高いほど仕事量（回転数とトルクの積）が大きくなる。
※電圧降下を加味して高低2パターン以上の電圧で確認するとより良いかと（DCモータの仕事量は山の様なグラフになります。測定パターンは多い方がより良い）

簡単ではありますがこの内容については以上です。