省エネ時代にマッチするモータドライブテクノロジー

2019.01.25

文・写真:代表取締役 山本清

●省エネトレンドに向けて
 今やモータの省エネは社会的なトレンドとなっておりキロワットオーダーのモータはベクトル制御など随分と進
歩しています。しかし数ワットオーダーの小型モータは始動性やコスト等から矩形波駆動が多用されており、駆動
回路についてまだまだ改善の余地がありそうです。たかが1ワットという声も聞こえてきそうですが「ちりも積も
れば山となる」で数がまとまれば大きな効果となるはずです。
 今回、当社では三相ブラシレスモータを最大20%省エネするPWM新手法「クランプレス通電」を販売開始し
ました。お使いの回路のソフトを変更するだけで効率アップと静音化ができます。御社でもご検討いただければ幸
いです。

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●矩形波ドライバーはブレーキをかけながら回している!
 ブレーキとアクセルを同時にふんだら調子よく走るわけがない(カーレーサーは除きますが)
 これと同じことがモータで起こっています!PWM通電の還流という現象が原因です。
 ブレーキは通常はさほど問題にならないレベルですが、進角を大きくすると急激に大きくなり最終的にはモータ
が回らなくなってしまいます。そのため進角範囲を狭くして使っているのが現状です。
 新手法「クランプレス通電」はこのブレーキを防止して大きな省エネを実現する技術です。波形は非常にユニー
クで私たちは何十年も回路設計をしてきましたがまったく見たことのない波形です。

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●進角拡大でサイン波通電より高効率を達成
 開発を担当される皆さんは120°通電で進角制御をしたことがおありかと思います。進角調整すると最初のう
ちは電流が減り回転音も静かになっていきますが、進角が大きくなるにつれて電流が増え音も大きくなります。こ
うなると進角が大きすぎるので少し小さくしてこれを繰り返して最適値を探すわけです。
 これが当たり前ですが、なぜあるところを過ぎると電流は増え音が大きくなるのでしょうか?
 私たちはその原因がブレーキにあることを突き止めました。そこでブレーキがかからない制御ソフトを開発した
ところ、進角を大きくしていっても電流は減る一方で騒音も小さくなりました。ということは進角を大きくするほ
ど効率が良くなるということです(理論最大値30°)。今までの進角調整は一体なんだったんだ!と思えてきます。
 進角制御やPWM高速化でなんと20%近い省エネもできてしまいます。実際に当社ではサイン波通電を軽々と
こえる省エネ率も達成しています。
 またクランプレス通電はパラメータ設定が不要で複雑な演算もないのでプログラムは非常に簡単です。

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●150°通電にも対応
 150°通電もクランプレス通電が可能です。負荷時の効率がアップし回転音もかなり静かになります。
また誘起電圧を検出できるのでセンサやソフトを簡素化でき、センサレス駆動への道も開けます。

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●各種の二相通電回路に簡単に組み込めます
 このようにクランプレス通電は大変優れており環境対策の面からもできるだけ多くの場面で使っていただきたい
と思います。残念ながら無償という訳には参りませんができる限り格安で提供したいと考えています。
ご不明な点などがございましたらお気軽にお問い合わせください。

「クランプレス通電」の詳しい技術内容はこちらへ

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挨拶

2015.12.25

投稿:代表取締役 山本清

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平素よりお引き立ていただき感謝いたします。より良い明日の社会をめざして何ができるだろうか、零細企業ながらそんなことを考えて日々精進しています。
さて当社は、中部山岳地帯、信州南部の山国という立地条件にあり、目の前に3000m級の峰々のつらなる赤石山脈を一望できます。雄大な風景を眺めていてつくづく思うことは、自然との共存なしには経済活動は成り立たないということです。
例えば赤石山脈は南北100kmほどの屏風のような山ですが海底の岩石でできています。そしてなんと山脈の北側は地層の上下がひっくり返っていて新しい地層の上に古い地層が乗っているのです。大きな山脈が途中でアメのように上下ねじれているのです。まさに天と地がひっくり返った光景が目の前にあります。東北地震のさい海底で起こった地すべりを思い起します。ダイナミックな自然の前で我々はどう生きていくのか、そんなことを山は静かに語りかけてきます。自然を深く知ることはとても大切なことだと思います。

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一方、田舎の零細企業がどう生きていくかも切実な問題でして、人間のことも理解しなければなりません。人を三種類に分ける話を聞いたことがあります、「権力欲求型」「親和欲求型」「達成欲求型」の3タイプです。
権力欲求型は政治や行政を指向し、たいていピラミッド型の組織を構成します。議員や官僚、軍人などがこれにあたるでしょうか。権力を欲し凡人の善悪判断は通用せず時には悲惨な結果を引き起こします。
親和欲求型は田舎に多い仲良し型です。赤信号、みんなで渡ればこわくない式の生き方で善悪の基準はなく時代や状況にただようだけです。平常時は地縁・血縁・金の縁で組織され、仲間外れが何よりも怖い人々です。
達成欲求型は科学者、スポーツマンや芸術家などで個人の能力に依存します。真・善・美など厳しい目標をめざした個性的な人が多く、優れた人ほど周囲とよくトラブルを起こす傾向があるように見受けられます。

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さて大企業は大勢の人がいますので経営陣・製造部・開発部などに分業してこれらのバランスをとることができますが、零細企業ではそうはいきません。社長がかじを取るしかなく、私の気質(達成欲求型)を反映して独創的な技術を開発することで争いを避け企業間競争を生き抜く開発型企業に特化してきたのだと思います。
自然は独創的技術の発想の根源です。だから自然をベースにして会社を経営しています。ゆく川の流れは止められません。心を開いて自然と一体になって生きてゆこうと考えています。無理をせず争わず楽しく仕事ができて社会貢献ができたら最高ですね。

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自己紹介を少し。若いころは芸術学科に進み写真を撮っておりましたが、都会生活がいやで山の声に呼ばれて田舎に帰ってきてエンジニアになりました(そんなわけでこのHPの写真は大半が私の写真です)。以来三十年余り回路設計をしてきてつくづく感じるのは技術も芸術も同じだということです。毎回できるだけの努力をしていいものを作ろうと心がけています。創業時は特注品を受注していましたが、最近は自分たちで開発テーマを決めて技術開発するようになりました。
困難なテーマは「精神的な登山」をしているのだと思って一歩一歩登っています。非力でたいしたこともできませんが、今後ともご指導ご鞭撻のほどよろしくお願いいたします。

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