9. ステップ7 : コントローラとフィードバックセンサの選定(8)

9.8 DCタコ
DCタコは、原理上は発電機モードで動作するDCモータです。これらは、モータ軸に取り付けられ、モータの回転数に比例する電圧を発生します。電圧の極性は、回転方向を示します。

UDC=kG・n/1000=n/kn

ここで、kG は単位V/1,000 rpmで表される発電機の定数
kn は単位rpm/Vで表されるモータの定数

DCタコのアナログ回転数信号はほとんどアナログ制御回路で使用されます。現在のコントローラの多数はデジタルであり、DCタコによる回転数フィードバックはあまり使われなくなってきました。DCタコの大部分はDCモータと併用します。ブラシレスECモータの高回転と製品寿命のメリットはブラシ付センサの使用によって軽減されるべきではありません。

原理的には、DCモータはタコとして使用できます。しかし、実際には、AlNiCoマグネットのモータだけが採用されています。それは、全てのマグネットの中で最も温度依存性が低いからです。貴金属ブラシは、低電流負荷であっても接触抵抗が低く一定であるため、整流システムに選定されます。低回転で正確な計測ができるようにするため、発電機定数kG はできるだけ大きく、これに対応するようにモータ定数kn は小さくなければなりません。

マクソンDCタコ
マクソンは、ロータをモータ軸に直接取付け、追加のベアリングを要しないDCタコを提供します。タイプの違いは軸径だけです。0.52 V/1000 rpmで、発生した電圧信号は比較的低い値です。

図 9.10

図 9.10:
a) マクソンDCタコの部品  左から、端子・貴金属ブラシ付エンドキャップ、マクソンコアレス巻線のロータ、永久磁石ステータ
b) DCタコの理想的線形スピード-電圧特性

9.9 レゾルバ
レゾルバは、変圧器と同じ原理です。 高周波数AC電圧(例えば10kHz)は、ロータコイルに変圧されます。ロータ磁束は次に、後方の2個の2次側コイルに変圧されて、2個の高周波数アナログ電圧が発生し、モータの回転の回転角の正弦または余弦に変調されます。これらの信号は、位置と回転数の決定に使用されます。変圧器の原理では機械的が接触がないため、摩耗がありません。差動電圧信号は、外部妨害の影響を受けないため、長距離の送信が可能で、これは産業用環境の要求に対して設計上の魅力的な特徴となります。しかし、信号の評価としては、電気的に特殊な要求があり、これはリゾルバ巻線の機械的および電気的精度に加え、リゾルバの信号品質と分解能にとって非常に重要な要素となっています。表9.2および9.4で参照できるように、マクソンコントローラはリゾルバ信号用インターフェースを含みません。

 
a) ミニチュアレゾルバのロータおよびステータ a) ミニチュアレゾルバの
ロータおよびステータ
b) 動作原理 b) 動作原理
c) 位置決めのための出力信号変調 c) 位置決めのための出力信号変調

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