9.ステップ7:コントローラとフィードバックセンサの選定(2)
制 御 変 数 |
基本的な制御構想 | センサ・タイプ | 特徴 | 代表的用途 |
電 流 |
クローズド・ループ制御 | 追加センサ不要 コントローラが電流計測 |
実質的にトルクコントローラ 制御周期時間:約0.1ms 通常回転数または位置制御回路に組込み |
定トルクの巻き取りデバイス 一定の力で動作するドライブ |
回 転 速 度 |
オープン・ループ回転数制御 | センサなし | 転数はモータ電圧と負荷に依存 | 中程度の回転数安定性を伴う定負荷条件 単純なポンプやファン |
DCタコ・フィードバック回転数制御 (クローズド・ループ) |
DCタコ | DCモータのみに適合(ブラシ付センサ) 低回転での精度はタコの定数に依存 |
全用途 アナログクローズド・ループ制御回路 |
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IxR 回転数制御 (クローズド・ループ) |
追加のセンサ不要 モータ自身がDCタコとして、 負荷変動を補填する |
定負荷条件に最適 高コストパフォーマンス 簡易な回転数制御 動的な応答は限定的 |
定負荷条件 ファン、ベルトコンベア、ポンプ |
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エンコーダ・フィードバック回転数制御 (クローズド・ループ) |
エンコーダ | 全ての動作範囲で非常に高い回転数制御性 低回転での精度はエンコーダ分解能に依存 |
全用途 サーボ用途 |
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ホールセンサ・フィードバック回転数制御 (クローズド・ループ) |
ブラシレスモータのホールセンサ | ブラシレスモータのみ パルスカウント限定的、高回転数でのみ可 – 2極モータ: 約500rpm以上 – 8極モータ: 約125rpm以上 – 16極モータ: 約70rpm以上 |
高回転数での単純ドライブ ファン、ベルトコンベア、ポンプ |
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クローズド・ループ回転数制御 センサレス・ブラシレスモータ用 |
追加センサ不要 整流周波数および逆起電圧を計測 |
パルスカウント限定的、高回転数でのみ可 – 2極モータ: 約500rpm以上 – 8極モータ: 約125rpm以上 – 16極モータ: 約70rpm以上 |
高回転数連続動作や起動時の動作が重要でない 単純ドライブ 単純なポンプやファン |
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位 置 |
オープン・ループ制御 | センサなし | ステッピングモータで代表的 (固有の位置決め方式) |
ステッピングモータ用途 |
エンコーダ・フィードバック位置制御 | エンコーダ ラインドライバとインデックスチャネル付 | 位置決め分解能はエンコーダのクワッドカウント数に依存 | 位置決め用途全般 動的な位置決め |
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ホールセンサ・フィードバック位置制御 | ブラシレスモータのホールセンサ | 分解能は非常に限定的 – 8極 モータ:1回転あたり24ステップ – 16極モータ:1回転あたり48ステップ 動作不安定や発振の可能性あり |
単純、高コストパフォーマンスの位置決め ギアヘッド併用、 高摩擦のみ |
表 9.1:制御構想と代表的な用途