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ブラシレスモータドライバの設計事例(回路ブロック編)

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速度制御の仕組み(外部制御)

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ブラシレスモータドライバの設計事例

(回路ブロック編)

速度制御の仕組み(外部制御)

速度制御の方法

このテーマで扱うモータドライバは内蔵MCUを用いてモータドライバ単独で速度制御ができる他、上位コントローラ(パソコンなど)とモータドライバを接続して外部から速度制御を行う事も出来ます。外部制御の方法にも上位コントローラを含めたフィードバックループを形成するモードや、上位コントローラは速度指示を行うだけでモータドライバ内蔵MCUがフィードバックループを形成するモードが有ります。

今回は上位コントローラを含めたフィードバックループで外部制御を行うモードを取り上げてモータの速度制御を紹介します。

モータ速度制御のしくみ
FG:Frequency Generator
PG:Position Generator

モータの回転速度の制御の処理フローを下記に示します。

(1)上位コントローラがモータドライバに対して速度指令値を送信。
(2)モータドライバはモータ回転速度が受信した速度指令値になる様に速度制御を行う。
(3)モータドライバは次の2つの速度信号を生成しリアルタイムに上位コントローラへ送信する。
・電気角当たりの速度信号(FG)・・・1ppr×1/2極数
 2極モータ(永久磁石のN極、S極のペアがひとつ)ではモータ回転角は電気角と等しくなります。4極モータ(ペアが二つ)ではモータ回転角は電気角の2倍になります。
 ppr:pulse per rotation
・モータロータ機械角当たりの速度信号(PG)・・・1ppr
(4)上位コントローラはモータの回転変位情報(FG、PG)を見て、実際のモータの速度が指令値になっているか否かを判断します。指令値に合っていなければ、微調整した速度指令値をドライバに送信し、(2)から(4)を繰り返します。
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