はじめに

電子工作してると、モーター動かしたくなる。物理学科だったけど、電磁気って言ったらマクスウェル方程式って感じであんまりコイルが絡んだ方程式わかってなかった。マクスウェル方程式もわかったとは言えないけども。その後、趣味＋仕事でモーターのこと調べたり考えたりしたので、ログに残しとく。

難しさ

LED光らせたり、センサーからの情報受取るときは、あんまり電流のこと考えなくてもよい。モーターはそうは行かない。
信号やりとりするときにインピーダンスを考える必要があっても、マッチングとるかロー出しハイ受けくらいでそこそこ事足りる。そっちの難しさもあるけど、モーターとか電流大きいやつはまた別の話。
モーターは定常状態じゃないのを考える必要がある。コンデンサもそうだけど、モーターは回るし負荷かわるし不確定要素おおい。
回転数とかトルクとか出てくると、よくわからんくなる。物理量が電磁気から力学の単位に変わるから、そこの関係がわからんくなる。

知っていること

理論的なところ

モータは、等価回路的には、コイルと内部抵抗と起電圧が直列につながってる感じ。電流が一定になって時間変化なくなると直流とみなせて、コイルの影響無視できて、内部抵抗小さいから、電流流れがち。（LEDが10mA、マイコンが数十mAとかの世界なのに対して、ミニ四駆のモーターとかでも500mAくらい流れる。）
モータの回転を急にとめると、起電圧がなくなるから、モータにかかる電圧が大きくなるのと同じになって電流もたくさんながれる。

実践的なところ

結局サーボモータの中身は、モータとサーボ用のモータドライバー
マイコンから電源供給すると、マイコン内部に供給できる電流で制限される。
マイコン内部に大きめの電流が流れると、電源ラインの無視できない内部抵抗で電圧降下する（V=RI）
マイコン外部（バッテリーから直接とか対応電流大きめのDCDCコンバータ（電圧変換するやつ））から電源供給すると電圧降下低い。
モータドライバは結局トランジスタ。電源とモータをつないでてオンオフしてくれる。トランジスタはアンプ的な増幅とかの文脈で話されることが多いけど大きい電流流れる回路をオンオフできるって考えたほうが自然やと思う。リレーと違って電圧降下が1Vくらいあるのがちょっとしたデメリット
このサーボはストール時電流（mA）: ≦ 750（ストールいまいちわからんけど、最大電流かなと思ってる）

www.switch-science.com

このボードとかは、DC Current on I/O Pins 40 mAらしい。

components101.com

おわりに

モータ動かすの、最初ハードルあったけど、やってみたらとりあえずは動く。ただ、動かなくなったときに、そこそこ理解してたほうがデバッグはかどる。というか、動かなくなったとき、理解してないとわかんないので、結果的にすこし知識ついた。ちょっと動かすだけなら、どうにかなるけど、本格的にもっとモータをたくさん制御したくなると、さらに勉強が必要そうな気がしてる。そのときは、また調べものしたら良いか。