ブラシレスDCモーターの失速電流を低減する方法

ブラシレスDCモーター一般的に、モーターの失速トルクはモーターの始動トルクであると考えられていますが、詳細な分析により、両者の間には一定の違いがあることがわかります。モーターの失速トルクは、モーターに加えられるトルクであり、徐々に増加して最終的にモーターを停止します。このとき、モーターが出力するトルクは、モーターに加えられる制動トルクに等しくなります。このトルクは、モーターの失速トルクと考えることができます。このときにモーターに必要な電流が、モーターの失速電流です。

モーターが静止しており、ブラシレス DC モーターに定格電圧が与えられると、モーターは時間遷移プロセスを経て始動します。この時間遷移プロセス中、モーターに入力される電流は不均一です。

現在の遷移を開始 ブラシレスDCモーターのプロセス

上図の電流波形は単一パルス波であり、そのピーク値がブラシレスモーターの電流ピークです。電流ピーク値はモーターのストール電流よりも小さくする必要があります。モーターの内部抵抗が大きいほど、モーターのストール電流は小さくなり、モーターの機械特性は柔らかくなります。モーターの速度定数は小さくなります。つまり、ストレスを受けた後、モーターの速度が急速に低下します。したがって、モーターのストール電流を適切に使用することが非常に重要です。

一部のブラシレス DC モーターには、大きな失速電流があります。失速すると、モーターは急速に加熱され、簡単に焼損します。モーターの失速電流が小さい場合、モーターの始動電流も小さくなります。始動電流が小さすぎてモーターを始動できない場合は、問題が発生します。

ブラシレス DC モーターの失速電流を減らす方法はいくつかあります。

• （１）モーターの電機子抵抗を大きくする、つまりモーターの線径が大きすぎてモーターの性能や電流密度に影響を与えないようにする。モーターをバッテリーや整流器電源で駆動する必要がある場合は、特にモーターのストール電流を考慮する必要がある。

• （２）モーターアーマチュアパンチングプレートの直径を小さくし、モーターアーマチュアの長さを長くする、つまりモーターの細長比を小さくする。モーターアーマチュアが長いほど、対応するアーマチュア巻線抵抗が大きくなり、モーターの失速電流と始動ピーク電流を適切に制限することもできます。

• （３）モータ停止時のストール電流や始動時のピーク電流が大きくなりすぎないように、モータ電源回路に直列に電流制限抵抗器を挿入します。ただし、電流制限抵抗器は電力を消費し、発熱しますので注意してください。