速度負帰還制御により、交流ユニバーサルモーターの滑らかな無段階変速、低騒音、低速トルクを改善する方法と代表的な仕様を紹介します。
2020年以来、新型コロナウイルス感染症の影響で世界経済は全般に後退し、家電業界も大きな影響を受けました。一方、予想に反して小型家電市場は非常に活況で、多くの企業が豊富な受注を抱え、小型家電と関連企業の業績は急伸しました。電動小型家電の主要部品である交流ユニバーサルモーターの市場も急速に発展しました。DCや誘導モーターに比べ、単純な構造、成熟した技術、高出力密度、優れた費用対効果を持ち、幅広く使われます。ただし直巻モーターはトルク特性が柔らかく、負荷で速度が大きく変わり、速度調整性能が低いなどの制約があります。特に多機能フードプロセッサー、調理機、多機能高速ブレンダーなどでは、単純な降圧やタップ切り替えだけでは要求を満たせません。最終製品の性能要件に応えるには、高度な電子速度制御装置が必要です。
現在、交流ユニバーサルモーターの速度制御には主に次の方法があります。
1. ローターに多極磁気リング、支持部にホールセンサーを取り付けます。検知した回転磁界の信号を速度信号に変換し、電源コントローラーへ送ります。
2. ローターに円形の光学格子、支持部に格子センサーを取り付けます。回転に応じて高周波で変化する光信号を速度信号に変換し、電源コントローラーへ送ります。
3. 電源コントローラーが速度信号に基づく負帰還で出力電圧を制御し、所定の精度範囲内で回転速度を安定させます。方式にはSCR速度制御とPWMインバーター制御があります。
この負帰還速度制御を装備すると性能を大きく改善できます。数十回転から数万回転まで滑らかに調整し、真の無段階変速を実現できます。無負荷の過回転を抑えて騒音と火花を減らし、低速時には負荷に応じて電流を自動調整します。トルク特性の剛性が大きく向上し、直巻モーターの速度変動と低速段でのトルク不足を解決します。
パワーエレクトロニクスの急速な発展により、SCR、MOSFET、BJT、IGBT、GTOなどの制御半導体とPWM技術が成熟し、インバーター電源の負帰還制御は広く使われています。負帰還付きユニバーサルモーターはBLDCとの性能差があるものの、安価で費用対効果が高く、広く普及しています。洗濯機、高速ブレンダー、キッチンロボットなどの多くに採用されています。
速度負帰還付き直巻モーターは、優れた性能を備えます。Power Motorには豊富な製品とソリューションがあり、お客様に最適な技術方針を提案できます。詳細は営業技術担当（400-622-3329）へご連絡ください。
代表的な製品仕様：
モーター型式：76#、80#、88#、95#、98#などのシリーズ。
出力：500～1200W
回転速度：100～25000RPM
定格電圧：120～230V AC
速度精度：±2%
応答時間：100ms未満