磁界の大きさと方向を精密に制御するFOCにより、安定したトルク、低騒音、高効率、高い動的応答性を実現する高速モーター技術を紹介します。
高速モーターは、通常10,000r/minを超える速度のモーターを指します。高速で減速機構がないため、出力密度が高くなります。航空宇宙用モーターや新エネルギー車のモーター、ブロワー、コンプレッサーなど、体積と重量の削減が必要な用途に適用されます。また、高速で優れた性能を発揮するため、工作機械の主軸、遠心機、家電にも一般的に使われます。
主な構造には、誘導、永久磁石同期、ブラシレスDC、リラクタンスの各モーターがあります。このうち、永久磁石同期モーターとブラシレスDCモーターにはFOC制御を適用できます。
従来のブラシレス制御は矩形波に基づき、通常6ステップ転流でコイル巻線の電流方向を切り替え、規則的に変化する磁界によってローターを回します。この方法には、1. 駆動電流のピークが高い、2. トルクリップルが目立つ、3. 振動と騒音が大きい、4. システムの応答が遅い、という固有の弱点があります。
FOC（Field-Oriented Control、磁界方向制御）は、ベクトル周波数制御とも呼ばれ、BLDCと永久磁石同期モーター（PMSM）を効率よく制御する最適な選択肢です。磁界の大きさと方向を精密に制御し、安定したトルク、低騒音、高効率、高速な動的応答を実現します。全速度範囲で滑らかに動き、ゼロ速度でも定格トルクを発生するだけでなく、高速時の動的性能にも優れ、急加速・急減速が可能です。特に静粛さが必要なインバーターエアコンのファン、空気清浄機、扇風機などで明確な利点があります。
Power Motorの既存の一般羽根式、ドラム羽根式、羽根なし式の設計はいずれもFOCで制御し、良好な速度性能によってお客さまの静音要求を満たしています。これを基に研究開発を進め、高速遠心機や高速ブレンダーへ適用してトルクを細かく制御し、高速モーターの用途を多様化していきます。
Power Motorは、モーターコントローラーのカスタマイズで約20年の経験を持っています。ソリューションの詳細は当社エンジニアへお問い合わせください。（Skype／メール：info.power@power-motor.com）