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センサレスモータ・ドライブ回路の事例を紹介します。
センサレスモータはブラシレスモータの一種です。
ブラシレスモータには三相モータとか二相モータとかありますが、通常の場合は電圧を掛ける相を切り替えるためにホール素子などのセンサーを用います。
センサレスモータは、そのセンサーを使用せずモーターコイルから発生する電圧や電流をモニターすることによって相切り替えを行うものです。そのため構造がシンプルになって価格が安くなるとか故障しにくいとかのメリットが発生します。その代わりに回路とタイミングの検出処理などが複雑になり難しくなります。
最近は高性能なモータ制御用マイコンが普及してきていますので、事例ではモータ制御用マイコンを採用してソフトウェアで処理しました。
写真１は三相センサレスモータの制御＆ドライブ回路基板です。小さい基板ですが電流は30Aまで流すことができます。過熱した場合、温度センサで検出してシャットダウンする機能も入っています。
モータ制御用マイコンには、マイクロチップ社の dsPIC33FJ32MC102 を使用しました。もっと高性能な dsPIC33EP32MC202 を使用したバージョンもあります。
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写真１ 制御＆ドライブ回路基板 |
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制御用マイコンに要求される機能は、高速ADC、三相同期したPWM、高速演算などですが、モータ制御用マイコンは必要な機能をすべて持っています。
またマイコンを用いることによって、シリアルコマンド対応など付加価値を高めることも可能です。
安田電子設計事務所ではマイコンによるセンサレスモータ制御も、FPGAによる制御もできますので、必要に応じて最適の回路を設計することができます。
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