DCモータ制御・ドライブ回路の設計を承ります。

事例１ 電子ガバナー制御・ドライブ回路の設計例を紹介します。

写真１はドライブ回路基板とモーターです。
モーターの回転数を下げるためにモーター電圧を下げた場合、普通は写真2の破線の ように電圧を下げれば下げるほど最大トルクが小さくなってしまいます。しかし電子ガバナー の方式をとると写真2の実線のように最大トルクを下げないことも可能となります。

写真３は電子ガバナーのもう１つの事例です。
この事例では負荷変動が大きく、普通に電圧を掛けただけだと不可によって回転数が変化してしまいます。これを負荷変動といいます。
電子ガバナーのテクニックを用いると負荷変動が小さく（つまり負荷が変わっても回転数があまり変わらない）ようにすることができます。

事例２
パワーDCモータ制御・ドライブ回路の設計例を紹介します。

DCモータにはスリット板とフォトインタラプタが付いていて、回転に応じてパルスを出すようになっています。
制御・ドライブ回路基板にはMOS-FETによるPWM制御回路があって、適度な速度になるように速度制御しています。
写真にはありませんが実際にはDCモータにはギヤが付いて機構をドライブするようになっています。
速度制御がなくてモータを高速回転させると大きな音を出してうるさいので家庭用電気機器では回転数を下げるのが普通です。
しかしモータの印加電圧を下げるとトルクが落ちてしまいます。
速度制御をかけると負荷が軽いときは低い電圧、負荷が重くなると自動的に電圧が上がるので、回転数を下げても必要なトルクは下がりません。
モータの回転方向はリレーで切り替え、停止時はショートブレーキと言ってモータをショートすると回転によって生じた起電力がブレーキ力になります。 しかし今回の例ではかなりハイパワーなモータのため、ショートさせると大電流が流れてモータを傷めますので、 許容電力の大きなセメント抵抗を介してモータ両端をショートし、起電力をモータ内ではなく抵抗で消費させてモータへのダメージを低減しています。
またスリット板からのパルスによってDCモータに付いた機構の送り量も制御できます。

安田電子設計事務所にはモータの速度制御技術がありますので、DCモータの速度を遅くしたり早くしたりすることが容易にできます。またモータの付いたメカの音を静かにすることもできます。