センサー付きブラシレスモーターとは何ですか？

今日の急速に進化するモーター技術において、センサー付きブラシレスモーターは、その独自の技術的利点により、多くの高精度および高性能デバイスのコアパワーコンポーネントとしてますます重要になっています。

センサー付きブラシレスモーター、正式には「位置センサー付きブラシレスモーター」と呼ばれるのは、従来のブラシレスモーター設計にホールセンサーやエンコーダーなどの追加の位置検出要素を組み込んだモーターの一種です。ブラシレスモーター自体は、機械的ブラシの代わりに電子的なコミュテーションを使用することで摩擦損失を排除しますが、「センサー付き」機能により、モーターはローターのリアルタイム位置を正確に検出できるため、よりスマートで効率的な運転制御が可能になります。

センサー付きブラシレスモーターの動作は、センサーと電子換流システムの密接な協力に依存しています。ホールセンサーを例にとると、これらはモーターのステーターに取り付けられ、ローターの永久磁石の位置情報をリアルタイムで検出し、モータードライバーに信号を送ります。ドライバーは、受信した信号に基づいてステーター巻線内の電流の方向と大きさを正確に制御し、ローターが意図した方向に、望ましい速度で安定して回転することを保証します。この「センスフィードバック制御」クローズドループシステムは、ローター位置をバックEMFのみに基づいて推定するセンサーレスブラシレスモーターと比較して、制御精度と安定性を大幅に向上させます。

リアルタイムでローターポジションを取得できるため、センサー付きブラシレスモーターは速度制御と位置決めに優れています。例えば、産業用ロボットのジョイントドライブでは、±0.01mmまでの精密な位置決めを実現し、精密操作の要求に応えています。

低速でも、センサー付きブラシレスモーターはスムーズな動作を維持し、ジッターやステップロスのような問題を回避します。例えば、3Dプリンターでは、フィラメント供給にセンサー付きブラシレスモーターを使用することで、非常に低速での安定した材料供給が確保され、印刷品質が維持されます。

負荷に突然の変化があると、センサー付きブラシレスモーターはミリ秒単位で速度とトルクを調整できます。ドローンの急激な方向転換や電動工具の瞬時の加速などのシナリオでは、制御コマンドに迅速に応答し、デバイスの性能を向上させることができます。

正確な電流制御はエネルギー損失を減少させ、センサー付きブラシレスモーターが全速度範囲で効率的に動作することを可能にします。センサーなしのソリューションと比較して、これによりエネルギー効率が10%-15%向上する可能性があります。