モーター制御とは何か

モーター制御は、単純なオン、オフ、始動、停止から、クランプ、可変電圧、周波数変換、ベクトル制御、トルク制御まで、モーターメンテナンスツールの詳細な紹介を通して、モーターのより正確な位置決め、より安定した速度、そしてより細やかなトルク制御を実現します。モーターメンテナンスにおいて、AC誘導モーターを制御する一般的な方法は2つあります。

a. ワンタイム電圧制御方式：ステータコイルの電圧を変化させることで速度を制御できます。例えば、家庭用扇風機では、スイッチでファンの速度を制御します。サーボモーターの場合も同様です。

b. 周波数制御方式：主電源の周波数は60Hzですが、マイクロコントローラまたはデジタル信号プロセッサを用いて整流素子（MOSFET、IGBT）を動作させることで、電源を異なる周波数に変換し、ACモーターの速度を制御できます。AC誘導モーターの周波数変換、可変電圧制御の利点は、小型、軽量、低価格ですが、エネルギー変換効率が低い（発熱しやすい）、電磁干渉が強い（ノイズが発生しやすい）、騒音と振動が大きい（高調波と機構共振が大きい）などの欠点があります。

上記の問題を解決するために、学界と産業界は積極的にDCモーターとDCブラシレスモーターを活用してこれらの問題を克服しています。DCモーターは安定性が良く、応答が速く、入力と出力がほぼ線形であるため、制御性能が優れているため、高精度制御の場面で広く使用されています。しかし、DCモーターのブラシと整流子は機械的な摩擦接触であるため、摩耗、火花、電気ノイズが発生しやすく、信頼性が低下します。ブラシレスDCモーターは、DCモーターの整流部（ブラシと整流子）を電子回路に置き換え、DCモーターの利点を保持しています。つまり、起動と停止が速い、速度は電圧に比例する、トルクは電流に正比例するため、高精度、高安定性、高速の場面に適しています。欠点は、永久磁石の材質と体積によって制限され、大馬力の出力を行う際の難易度が相対的に高くなることです。

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