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章 4

6 段階整流

外部電圧が印加されたときの ブラシレス DC モーターの動作をよりよく理解するために、先ほど説明した構成をもう一度見てみましょう。ここでは、回転子が単極対で構成されるのに対して、固定子は 120 度の間隔で配置された 3 つのコイルで構成されています。このコイルには、A 相、B 相、C 相と呼ばれるコイルに電流を流すことで、通電することができます。回転子の N 極は赤で、S 極は青で示されています。

最初は、どのコイルも通電されておらず、回転子は静止しています。A 相と C 相の 2 つの位相に電圧を印加すると、破線に沿って結合された磁場が生成されます。その結果、アニメーションで示されているように、回転子が回転し始めて、固定子磁場の位置と揃います。

以下に示すように、コイル対に通電する方法は 6 通りあります。一度に 2 つの位相を整流させることで、発生した固定子磁場が回転します。これにより、回転子が回転して、最終的には下記の位置になります。下図のアニメーションでは、回転子の角度が水平軸を基準に測定されます。6 つの異なる回転子の配置があり、それぞれ 60 度ずつ離れています。

つまり、次のアニメーションに示すように、正確な位相が 60 度ごとに整流されると、回転子は継続的に回転します。このような制御は、6 段階整流または台形制御と呼ばれます。

このような機械には、さらに多くの極対を追加できます。この場合、整流をより頻繁に行う必要があります。正確な位相を使用して適切なタイミングでモーターを適切に整流するには、コントローラーは常に回転子の正確な位置を把握しておく必要があります。通常、その位置はホールセンサーを使用して測定されます。