製品情報

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センサレス駆動技術

センサレス駆動は位置センサなしで駆動する技術ですが、課題もあり用途が限定されていました。
当社は三相BLDCモータの120°~150°通電について新しい位置検出手法を開発しました。
これらを使うことにより従来とは一線を画す制御性を実現できます。始動性の改善や摩擦負荷・
急激な負荷変動あるいは超高速回転などにも対応できセンサレスモータの用途が広がります。

   特長・全速度域で閉ループ制御を実現
     ・自動的に位相誤差ゼロに収束する自己同期性
     ・シンプルなアルゴリズムにより高速処理
     ・クランプレス通電を併用して高効率化

   なお使用に際してパラメータの合わせ込みなどが必要です。
   またモータ特性や使用条件に制約があります。

 幅広い分野で利用していただくため現在、新手法の技術を提供しています。
 本件に関するお問い合わせは テクノフロンティア(株) info@technofrontier-web.com
   ライセンサー:自社開発
   ライセンシー:モータ駆動回路メーカー向け
   ライセンス :特許取得済み3件、通常実施権及びノウハウを販売、実績あり
   評価ボードあり(HC6668:120°/150°通電/センサレス、DC36V10A)
    HC6668回路写真_427x340

技術説明
 今回提案する位置検出技術は下記の3点です。
  ①始動前:IPD(Initial Position Detection)
   図S11
   初期位置を検出することで逆転せず確実迅速に始動できます。
   スタート指令を受けると6個のセンシングパルスを加え位置を特定します。
   位置検出時間は3~15msと非常に短く、ロータの振動防止も行っています。

  ②始動時:VL検出(Voltage-Inductance Detection)
   図S12
   PWM通電によるインダクタンス電圧(VL)を検出して位置推定します。
   次項のEPD手法とセットで使用し、極低速時の区間終点も検出できます。
   誘起電圧もあわせて検出することで低速から高速までカバーします。

  ③回転時:EPD(End Point Detection)
   図S13

   速度が早ければ区間時間tは短く開放相電圧Vzは大きい(上図、青線)、
   遅ければtは長くVzは小さい(上図、緑線)、という関係があります。
   EPDは、通電時間tだけで終点電圧Vthを推定するユニークな新手法です。
   位置推定に前回時間を用いないことから速度に依存せず終点を検出できます。
   加減速時の誤差もタイマー方式に比べて小さく、数区間でほぼ0に収束します。
   この自己同期性により位相補償なしで安定回転しプログラムも簡素化されます。
   高精度かつセンサ誤差や着磁誤差も少ないことから高効率・静音化されます。

 効果例1:始動性がよく、負荷変動に強い
      パワー用60Φモータで衝撃負荷の波形例です。
      24krpm→0rpm→24krpm(2極換算)
図S14

 効果例2:高精度で回り、高速回転も強い
      HDD用モータの高速回転波形例です。(12万rpm、2極換算)
      アイドル期間短縮やADC高速化により20万rpm以上も可能です。
      ただしPWMデューティ比は100%です。速度制御にはPAMが必要です。
図S15


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