電動モータ制御において、FOC(Field Oriented Control)は非常に高い制御精度を実現する技術の一つとして知られています。その中でも、1shunt FOCは、シンプルでコスト効率の良い方法として注目を集めています。
1shunt FOCでは、一般的にモータの三つの位相のうち、一つの位相の電流のみを直接測定します。この方法の鍵は、PWMの動作とサンプリングタイミングをうまく組み合わせることにあります。
以下は、1shunt FOCでの電流検出の基本的な方法です：
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1. 1shunt FOCの基本的な原理
シャント抵抗の配置
モータの低電圧側に配置されたシャント抵抗を利用して、三つの位相電流のうち一つを直接サンプリングします。これがこの制御方法の名前の由来となっています。
PWMのOFF時間の活用
モータの3つの位相が全て同時にONになることはないので、2つの位相がONの時、OFFになっている位相の電流を測定します。
2. 他の位相電流の推定
電流のキルヒホッフの法則
電流のキルヒホッフの法則を用いて、一つの位相電流を基に他の2つの位相電流を計算的に推定します。このプロセスにより、全体の電流バランスを確認し、精確な制御を実現します。
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まとめ:
1shunt FOCは、そのシンプルな構造と効率性から多くのモータ制御アプリケーションに採用されています。その背後には、シャント抵抗の利用やPWMの死時間の活用、さらには電流のキルヒホッフの法則を駆使した推定など、緻密な技術と理論が組み込まれています。適切な設計と制御アルゴリズムを組み合わせることで、1shunt FOCは高い性能を持った制御方法として多くの場面で活躍します。
