ブラシレスDCモータのメリットやデメリット

saito83jc

2021年11月04日 15:48

ブラシレスDCモータには、ブラシがありません。寿命、最大回転数、発塵、電磁ノイズなどの面で、ブラシ付きDCモータにくらべ優位です。デメリットは、直流電源にモータを直接つなぐだけでは、ロータは回転しないことです。巻線を流れる電流の向きの切り替えを、モータの外で行う必要があるほか、ロータがどの位置に来たら電流を切り替えるかも課題となります。ホールセンサ内蔵仕様、センサレス仕様とも、ロータ位置を検出する手段の構築が必要です。さらに、ホールセンサ自体の分解能は低いので、低速域での運転には、モータ本体にエンコーダを追加取り付けする必要があります(永久磁石の磁極ペア数がnのとき、ホールセンサの分解能は6n cptとなり、安定した駆動には1000/n rpm以上が目安です)。

ブラシレスDCモータのトルクリップルは、制御次第です。
コアレス仕様のブラシレスDCモータに対し、120°通電制御(矩形波駆動)を行うと、原理上、下図のように電気角で60°ごとに発生トルクが脈動します。

コア付きのブラシレスDCモータを矩形波駆動すると、発生トルクは電気角で60°ごとに脈動しますが、コギングや巻線の電気的時定数の影響も上乗せされます。このため、このモータをベクトル制御することもできますが、コアレスほどにトルクリップルを抑える効果は見込めません。

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