ちょっと、そこ！ BLDC ブロワーのサプライヤーとして、私はこれらの気の利いたデバイスの速度制御方法についてよく質問されます。そこで、このブログ投稿をまとめて、すべてをわかりやすく説明したいと思いました。
BLDC ブロワーについて
まず、BLDC ブロワーとは何かを簡単に説明します。 BLDC はブラシレス直流電流の略です。従来のブラシ付き DC モーターとは異なり、BLDC モーターにはブラシがないため、磨耗が少なく、効率が高く、寿命が長くなります。 BLDC ブロワーは、産業用掃除機から高圧換気システムまで、さまざまな用途で広く使用されています。などの優れた製品を提供しています。800W 高圧 BLDC ブロワーそして産業用掃除機用BLDCブロワ。
なぜ速度制御が重要なのか
速度制御は、いくつかの理由から BLDC ブロワーにとって重要です。産業用途では、当面の特定のタスクに応じてエアフローを調整する必要がある場合があります。たとえば、集塵システムでは、大きなゴミを取り除くには高速の気流が必要ですが、より繊細な操作には低速の気流が必要な場合があります。 HVAC システムでは、速度制御は空気循環を調整することで快適な室内環境を維持するのに役立ちます。
速度制御方法
パルス幅変調 (PWM)
PWM は、BLDC ブロワーの最も一般的な速度制御方法の 1 つです。モーターに送信される電気パルスの幅を変えることで機能します。パルス幅を増やすと、モーターに印加される平均電圧が増加し、モーターの速度が増加します。逆に、パルス幅を小さくすると、平均電圧が低下し、モーターの速度が低下します。
PWM の利点は、そのシンプルさと効率です。モーター速度の正確な制御が可能で、マイクロコントローラーを使用して簡単に実装できます。最新の BLDC ブロワー コントローラーのほとんどは、コスト効率と信頼性の点で PWM を使用しています。たとえば、私たちの350w 高圧 BLDC ブロワーPWM を使用して効果的に制御できます。
電圧制御
もう 1 つの簡単な方法は電圧制御です。 BLDC モーターへの供給電圧を変更することで、その速度に直接影響を与えることができます。電圧が高いとモーターの回転が速くなり、電圧が低いとモーターの回転が遅くなります。
ただし、電圧制御には限界があります。特に低速では、PWM ほど正確ではありません。また、供給電圧を継続的に変更すると、過剰な電圧が熱として放散されることが多いため、エネルギー効率が悪くなります。ただし、精度が重要ではない一部の単純なアプリケーションでは、電圧制御が実行可能なオプションになる可能性があります。
周波数制御
周波数制御は主に BLDC モーターをインバーターで駆動するアプリケーションで使用されます。インバータは、DC 電力を可変周波数の AC 電力に変換します。 AC 電源の周波数を変更することで、BLDC モーターの速度を制御できます。
この方法は、大型の産業用送風機などの高出力アプリケーションで一般的に使用されます。広範囲にわたって優れた速度制御が可能であり、非常に効率的です。ただし、より複雑な制御回路が必要であり、一般に PWM または電圧制御よりも高価です。
センサー - ベースの制御とセンサーレスの制御
速度制御に関しては、センサーベースとセンサーレスの 2 つの主なアプローチもあります。
センサーベースの制御
センサーベースの制御では、ホール効果センサーなどのセンサーを使用して、モーター内のローターの位置を検出します。この情報は、モーター巻線に送信される電気パルスのタイミングを正確に制御するために使用され、スムーズで効率的な動作を保証します。
センサーベースの制御は高精度を実現し、正確な速度制御が必要な用途に適しています。ただし、センサーによりシステムのコストと複雑さが増し、障害が発生しやすくなる可能性もあります。
センサーレス制御
センサーレス制御は、名前が示すように、ローターの位置を決定するために外部センサーを使用しません。代わりに、モーターによって生成される逆起電力 (EMF) に依存してローターの位置を推定します。
センサーレス制御は、故障するセンサーがないため、よりコスト効率が高く、信頼性が高くなります。また、よりコンパクトなので、スペースが限られている用途に有利です。ただし、特に低速では、センサーベースの制御よりも精度が低くなる可能性があります。
適切な速度制御方法の選択
BLDC ブロワーの速度制御方法を選択するときは、いくつかの要素を考慮する必要があります。
- 申請要件: 医療機器などの重要なアプリケーションで正確な速度制御が必要な場合は、センサーベースの制御を備えた PWM が最適な選択となる可能性があります。小型の換気ファンなど、要求がそれほど厳しくないアプリケーションの場合は、電圧制御またはセンサーレス PWM で十分な場合があります。
- 料金: コストは常に重要な要素です。予算が限られている場合は、電圧制御やセンサーレス制御などのよりシンプルな方法の方が魅力的かもしれません。ただし、余裕があれば、周波数制御やセンサーベースの PWM などのより高度な方法を使用すると、より優れたパフォーマンスが得られます。
- 効率: エネルギー効率は、特に大規模または連続稼働アプリケーションの場合に重要です。一般に、PWM や周波数制御などの方法は、電圧制御よりも効率的です。
結論
それで、これで完成です！ BLDC ブロワーの速度制御は複雑ですが、興味深いテーマです。 PWM、電圧制御、周波数制御のいずれを選択するか、またセンサーベースの制御を選択するかセンサーレス制御を選択するかは、すべて特定のニーズによって異なります。
BLDC ブロワーのサプライヤーとして、当社はお客様のアプリケーションに最適なソリューションを見つけるお手伝いをします。当社の製品にご興味がございましたら、また速度管理方法についてご質問がございましたら、調達やご相談などお気軽にお問い合わせください。
参考文献
- 電気モーターハンドブック、第 2 版、アーノルド E. フィッツジェラルド、チャールズ キングスレー ジュニア、スティーブン D. ユーマンズ著
- Ned Mohan によるブラシレス永久磁石モーター設計
