1. プロペラデモ機で検証! ZCL、交番検知ホールICの効率の違い
(ZCL検知、交番検知) × (通常配置、シフト配置) 4パターンで電力効率を検証
エイブリックホールセンサのプロペラデモ機は、BLDCモータ (ブラシレスDCモータ) を4つ使用しております。各モータは3相制御を行っているため、U・V・W各相のON / OFFタイミングが正確に合っていることが理想ですが、実際にはセンサ感度バラつきや実装状態により多少のずれが生じます。
プロペラデモ機はこれを再現し、ZCL®ホールICの利点を数値で表示することを目的としたデモ機です。モータ内のホールセンサ基板には、交番検知タイプとZCL検知タイプを使用しており、また、ホールセンサ位置をそれぞれ通常配置とシフト配置させた4通りのモータを搭載しています。4つのモータ回転数を合わせる調整を行い同じ土俵で電力を比較しており、結果は表示パネルでご確認いただけます。
通常配置
U・V・W各相ともセンサと磁石の位置・距離は同じです。ホールセンサがずれなく実装された状態または磁束密度バラつきが少ない状態を表現しています。
シフト配置
U相のホールセンサのみ実装位置を2.0mm上方向にシフトさせています。ホールセンサのマシン実装ずれ、または磁束密度のバラつきが生じている状態を再現しています。U相ホールセンサが受ける磁束密度がV・W相より小さくなり、バランスが崩れた状態となっています。
2. デモ結果を動画でご紹介! 電力表示から分かるZCL、交番検知ホールICの違い
ホールセンサ位置がずれても動じないZCL®ホールIC!
(再生時間： 1分36秒)
交番検知ホールICは、動作点 (BOP) / 復帰点 (BRP) のスレッショルド・レベルに達して初めて検出されます。
何かの条件によりロータからの磁束密度が変化すると下図のように出力のタイミングがずれます。これが三相BLDCモータの効率を悪化させる原因となります。
プロペラデモ機では交番検知＋シフト配置のモータが最も電力が大きいことが分かります。
一方、ZCL®ホールICは、ゼロクロス点 (ロータの磁束密度ゼロ点) で動作するので、磁束密度の変化に左右されないという特長があります。そのため、プロペラデモ機ではZCL検知＋シフト配置の状態でも通常配置と同様な検出が可能となっており、モータ電力は低く抑えられています。
ZCL®ホールICを試してみる
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