PMSM（永久磁石同期モータ）の概要
PMSM（永久磁石同期モータ）は、AC 誘導モータまたはブラシレス DC モータ（BLDC）によく似ています。これらのモータには、回転子に永久磁石が、固定子に巻線があります。
通常、PMSM モータは正弦波形で制御されますが、BLDC モータは台形波信号で制御されます。この制御方法は、6 ステップ整流とも呼ばれます。
PMSM の正弦波制御は効率がよく、スムーズなモータ動作を実現し、振動と音響雑音を最小限に抑えます。PMSM モータにフィールド・オリエンテッド・コントロール（FOC）技術を使用することにより、システムから発生するトルク・リップルと EMI(電磁波干渉)を最小限に抑えることも可能です。PMSM モータは、AC 誘導モータ（ACIM）のサイズと比較して、小型で高出力を提供します。
マイクロコントローラ
TI の C2000® MCU ファミリは、スカラー制御またはベクトル制御のどちらかの技法を使用して PMSM モータを制御することができます。回転子の位置を確定することは、PMSM モータを効率よく制御する上で重要です。回転子の位置は、モータに取り付けられたホール・センサまたはロータリー・エンコーダによって検出することができます。これらのセンサ入力は、センサ・フィードバック制御システムで使用されます。
回転子の位置は、バック emf 電圧の情報を使用して推定することも可能です。このモードのフィードバック制御では、センサと配線が必要なくなります。位置または速度エスティメータを使用して回転子の位置を計算することも可能です。
統合型の高速 12 ビット AD コンバータ、高分解能パルス幅変調器（PWM）、および直交エンコーダ入力（QEI）が搭載された C2000 MCU は、PMSM モーター制御を実装するのに最適です。短時間で複雑な演算機能を実行できる C2000 MCU コアの機能により、この MCU ファミリはベクトル制御を実装し、複数のモーターを同時に制御するのに最適です。このファミリの PWM には、ハイサイドおよびローサイドのゲート・ドライバを駆動するため、プログラム可能なデッドバンド遅延が備わっています。
Stellaris® MCU ファミリは、オープン・アーキテクチャのコアを好むお客様に ARM ベースのアーキテクチャを提供します。これらの MCU には、センサ・制御用の統合型 ADC、モータ制御専用の PWM、および QEI 入力が搭載されています。これらのハードウェア・ベースの異常検出システムは、ソフトウェアを介さずに、素早くシステムをシャットダウンします。これらの MCU は、スカラー制御とベクトル制御の技法を実装するために使用することも可能です。
絶縁
TI のデジタル・アイソレータは、TI のシリコン酸化膜（SiO2）によって分離されたロジック入力/出力バッファを持ち、4kV の絶縁耐圧があります。これらのデバイスは、絶縁型電源と組み合わせて使用することで、高電圧を遮断し、グランドを絶縁し、ノイズ電流がローカル・グランドに入り込んでノイズに敏感な回路に干渉したり損傷を与えたりすることを防止します。
インターフェイス/コネクティビティ
従来のアナログ RS-232/RS-485 は、現在もモーター制御アプリケーションに広く使用されています。設計者は将来を見据えて、イーサネット、USB、CAN などの主流インターフェイスの統合を行っています。
TI は、従来のアプリケーションおよび急成長中の産業用アプリケーションの両方に対してソリューションを提供しています。たとえば、TI は最近、世界初の絶縁 CAN トランシーバである ISO1050 を導入しました。
パワー・マネージメント
テキサス・インスツルメンツは、標準 IC から高性能、プラグイン、電源ブリック、デジタル電源 MOSFET および統合電力モジュールまで、幅広いパワー・マネージメント IC ソリューションを提供しています。AC/DC や DC/DC 電源、リニア・レギュレータや非絶縁型スイッチング DC/DC レギュレータから、PMIC や電源やディスプレイのソリューションまで、テキサス・インスツルメンツのパワー・マネージメント IC ソリューションが、プロジェクト完成をサポートします。
推奨リソース
TI モータ制御リソースの概要
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