n_shinichi’s blog

★記事一覧★から見てください...(すみません、メニュー、リンク、カテゴリー分けがうまくできてません)    日々の備忘録、思い付きで追記して、見直しせずアップするので誤字、脈絡が変とか多し。 NHK魔改造の夜ではDンソーのベテランアドバイザーってことで出ました♪

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3相正弦波インバータ使って、130モータを超低速で回す

こちらは 1.5rpmで回転してる様子。 モータはブラシレス130モータ。

 3相正弦波の電圧を掛けてやると回転磁界ができます。

 それにつられてロータが回ります。 アウターロータになってます。。。

 

回し始め、3相正弦波の振幅を徐々に大きく・・・  1.5rpm

 

正弦波周波数を徐々に上げて・・・ 写真では8.65rpm



スタックチャンに3相正弦波インバータ コントローラになってもらいました。

インバータのパワー部は TC78H653FTGです。 2個使ってます。

 1個でもできますが2個使うと簡単です。


TC78653、とってもよくできてるんです。

データシートにはDCモータ2個か2相ステッピングモータ用ってあって

3相インバータができるとはどこにも書いてないですが、

データシートを、よーく見ると・・・

1個でも 3相インバータ作れるじゃんって気付くことができます。

 

1個で3相ブラシレスモータ回したモノです

 

ちなみに・・・チャットgpt先生に聞くと、、、

 できないとは言わない... 技術的に難しいです。 とのこと。

 説明してくれてます、その通りです。

データシートのお勧め通りに使うとできないです。

 入出力ファンクションを動的に

  スモールモード、ラージモード切り替えればいいじゃんって

  気付けたらできるんです。

 

こちらにうんちくです。

n-shinichi.hatenablog.com

 

昔から自分は電子回路作る時、設計する時は、データシートに書いてない

 使い方もできるんじゃないかなって見方すること多い です。

 

40年ほど前、先輩にトラ技は電子回路技術者のバイブルだって言われてた。

 その頃、トラ技の記事で一番気に入ったのはタイマICの555の特集だった。

 1年ごとにくらいで似たような記事が載ってたような気もする けど

 応用編とかでいろんな利用方法が載ってた。

 記事に載ってない使い方できるとなんかうれしかった。

 

 その頃一番のお気に入りはロジックIC、74HCの132だった。

  シュミットNAND4回路入り。

  今の若い衆は74HC 知らない人も増えてきた。

 普通にデータシートに載ってない、、、

  超高速のコンパレータ代わりとか

  アナログ回路、小パワー回路?的に使うことが多かった。

  レース車用では設計にそういう使い方DRで通った使えたけど、

  量産車設計ではデータシートに載ってない使い方は禁止だった。。。

 

話それたです・・・

 

3相正弦波インバータ(フツーにこういう風に一般には言うので)って書いてます。が、

 実際にモータに掛けてる電圧は15kHzのキャリア周波数でもって

 3相正弦波をPWM変調掛けたモノです。

 スマホに表示してるのはそれの変調掛ける前の信号です。

 

実際のインバータ電圧出力波形をそのまま表示すると串歯波形が見えるだけで???

になります。

 

一般?の電磁気学の教本とかではモータのベクトル制御って言うと

 電流がベクトルで制御されてるモノを指すのが多いです。

 モータのトルクは電流に比例する関係になるので

 モータを回す…  回転トルクを出す それを制御してやるので。

 

ここで紹介してるベクトル制御って言っても 

  印可電圧がベクトル制御 です。

 

  回転速度が十分に遅いと、誘起電圧、逆起電圧は無視できます。

  そうなると電圧と電流はそのまま比例する関係になります。

  掛けた電圧≒電流制御になります。

 

その動画では回転角度はセンサがなくわかりません。

 一般の角度センサレス制御も十分回転してたら誘起電圧の検出で

 磁極の境目位置がわかってセンサレスで制御できますが極低速では

 難しいです。

 

130モータはきれいな正弦波分布の磁束密度ではなく、無負荷では

 回転必要トルクに対し、コギングトルクの影響率が大きいので

 電圧、電流を正弦波状に流し一定の強さの磁束を回転して掛けても

 定速度回転はしてくれません。

動作的にはオープンで動かすと、無負荷ではd軸電流状態で回ります。

 

ある程度無駄にトルクを掛けるとコギングトルクの影響率が下がって

 そこそこ正弦波周波数の定回転で回せます。

 モーターが熱くなっちゃうんだけど。

 

やってること自体はステッピングモータのマイクロステップ駆動と

 理屈は同じです。

今時のステッピングモータは等価極数が多いのであまりマイクロステップ駆動も

 そう必要でない場合が多いかと思うけど。極数相当値が小さいステッピングモータだと、130モータは1極対なんで1サイクル交流で1回転しちゃいますが

360ステップ刻みの正弦波を印可すれば1度単位で制御できるって感じになります。