エンジニアコラム
Motor Notesブラシレスモーターのセンサ付とセンサレス駆動の特徴と使い分け
2018.06.26
私たちの身の回りにはたくさんのモーターが使われています。エアコン、洗濯機、掃除機などの家電、冷却ファン、ハードディスク、DVDなどが搭載されているPC、その他、自動車、電車、ビル、工場などでも目に見えないところで多くのモーターが活躍しています。
これらの中にはモーターの回転数やトルクの制御が行われているものがたくさんあり、その起動および駆動方式を大別すると「①位置センサ付駆動」と「②位置センサレス駆動」の2つに分けることができます。
- ①位置センサ付駆動:モーターの回転速度や回転位置を検出するセンサが必要なモーター駆動法
- ②位置センサレス駆動:上記センサが不要なモーター駆動法
①のセンサ付駆動のメリットは、モーターの起動および駆動時の位置および回転検出を確実に行い、ハードロジックコントローラ内蔵のモータードライバーで低速から高速までスムーズなモーター駆動と回転制御が可能な点です。デメリットは、モーター内にホール素子/ホールICなどのセンサを実装しなければならないことから、センサの実装位置精度の考慮を要することと、センサとモーターコントローラを接続する配線が必要になることです。
②のセンサレス駆動のメリットは、物理的にセンサが配置できないモーターや、高温、水、油など劣悪な環境にさらされるモーターの駆動に対応できる点です。デメリットは速度起電圧を利用しているため低速が苦手で、回転位置はMCUの演算推定で割り出すことになるため全体の応答性が悪くなります。また、位置および回転検出センサの代わりにモーター電流、電圧、モーターパラメータ(モーター巻線のR、L)を利用した演算推定は、モーターの個体差の影響を受けます。なお、センサレス駆動には、MCU以外のハードロジック専用コントローラによって外部強制転流信号で起動し、その後、速度起電圧を位置信号とする方法もあります。
このようにそれぞれに一長一短があります。したがって、モーターを使用する環境、信頼性の要求度合い、モーター負荷(定トルク、定出力、回転数2乗)の種類などの要求特性に応じ、それに適したモーター駆動法を選択する必要があります。
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エンジニアコラム
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回路設計とEMC設計の塩梅:はじめに
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- 第2回 半導体概要(2) 半導体集積回路(LSI・IC)
- 第3回 半導体概要(3) 半導体集積回路(LSI・IC)モジュール
- 第4回 製品仕様書(1) 半導体集積回路の製品仕様書
- 第5回 製品仕様書(2) 製品仕様書の読み方 保証値なのか参考値なのかを意識する
- 第6回 製品仕様書(3) 一般的なEMC評価指標例
- 第7回 評価回路・基板(1) 評価基板の使い方
- 第8回 評価回路・基板(2) 接地線(GND・グランド)の取り扱い
- 第9回 評価回路・基板(3) 電磁干渉(EMI)と電磁感受性(EMS)
- 第10回 Webサイト(1) 最新情報・主力製品紹介・製品仕様書
- 第11回 Webサイト(2) アプリケーションノートとデザインモデル
- 第12回 Webサイト(3) 設計サポートツール
- 第13回 EMC概要(1) 電磁両立性(EMC)とは何か?
- 第14回 EMC概要(2) 電磁両立性(EMC)とは何か?
- 第15回 EMC概要(3) 電磁両立性(EMC)とは何か?
- 第16回 EMC計算法・EMCシミュレーション(1) 計算法概要
- 第17回 EMC計算法・EMCシミュレーション(2) 伝導エミッション(CE)の計算試行
- 第18回 EMC計算法・EMCシミュレーション(3) 放射エミッション(RE)の計算試行
- 第19回 EMC計算法・EMCシミュレーション(4) 伝導イミュニティ(CI)の計算試行
- 第20回 EMC計算法・EMCシミュレーション(5) 伝導イミュニティ(CI)の計算試行
- 第21回 EMC計算法・EMCシミュレーション(6) 放射イミュニティ(RI)の計算試行
- 第22回 EMC計算法・EMCシミュレーション(7) グラフィカル・ユーザ・インターフェイス(GUI)
- 第23回 EMC計算法・EMCシミュレーション(8) 3次元(3D)プロット
- 第24回 EMC計算法・EMCシミュレーション(9) 計算法で用いるGNUツール
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