エンジニアコラム

Motor Notesブラシレスモータの位置センサの役割とその配置で注意すべきこと

2018.06.26

さて、今回は「ブラシレスモータのセンサ付とセンサレス駆動の特徴と使い分け」で話題にした中の1つの「位置センサ付き駆動」に関する注意すべき点として、「位置センサの役割とその配置」についてお話したいと思います。

ここで使われる位置センサは、一般的には磁気センサ(ホール素子、ホールIC)です。モータの構造とセンサの配置を示す模式図を示します。このモータは3相ブラシレスモータ(アウターロータタイプ)で、基本構造は磁石が備わったロータと電機子(巻線、鉄心)から成るステータで構成されています。

アウターロータ形ブラシレスモータの基本構成例

位置センサ(ホール素子、ホールIC)は、モータの回転位置を精度よく検出する役割を担っています。具体的には図に示されたような場所に設置され、回転するロータの磁束Φgを精度よく検出する必要があります。しかし、モータはロータの磁束が鎖交する電機子に電流が流れることでトルクが発生します。すると電機子に流れた電流による磁束Φaが発生します。

位置センサは、回転するロータの磁束Φgを精度よく検出するには、なるべくこの磁束Φaを拾わないようにしなければなりません。また、位置センサ出力信号に含まれるノイズ除去のためのヒステリシス(ホールICやコントローラの特性)、そして、何と言っても位置センサの配置角度精度(右図)が非常に重要になります。

このように、如何にして位置センサの検出誤差を最小限に抑えるかが、ブラシレスモータ位置センサの配置設計で注意すべき重要なポイントになります。

ブラシレスモータの位置センサ配置角度精度関する模式図

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