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産業用ドライブは、次世代のファクトリ・オートメーションに欠かせない要素として、生産現場のあらゆる場所で様々なアプリケーションに使用されています。シャフトの回転やポンプ、ファンの駆動など、ニーズに応じてさまざまなモータが利用されています。ドライブ内の電気モータには、ブラシ付き / ブラシレスDCモータや可変速ドライブ、単層 / 3相ACモータなどが幅広く使用されています。

産業用ドライブでは、適切なモータ、ドライブやインバータ、およびスイッチを用いて正確な速度 / トルク / 位置制御を行います。また、通信リンクによりインダストリアルIoT(IIoT)に対応します。

STの製品およびソリューション

STは、8bitマイクロコントローラSTM8、32bitマイコンSTM32、パワー・ディスクリート製品(IGBTパワーMOSFETなど)、および数Wから数十kWの電源に対応したスケーラブルかつ高効率なパワー段の構築に貢献する、集積型パワー·モジュール(IPM)を提供しています。

また、幅広い高性能オペアンプコンパレータスイッチング・レギュレータリニア・レギュレータ予知保全を実現するMEMS慣性センサおよび環境センサ、および様々なソフトウェア / ハードウェア評価ツールの提供により、開発・設計期間の短縮をサポートしています。

    • 産業用ドライブ・アプリケーションでは、モータの負荷や速度、加減速、およびデューティ・サイクルを考慮する必要があり、これらは、馬力トルクの要件を決定する基準となります。また、馬力の可変性を決定する際には、モータ速度とロータ位置の制御を考慮する必要があります。

      可変馬力 / 一定トルク

      一定のトルクによって駆動する可変馬力のアプリケーション例としては、ギア・ポンプやクレーン、およびベルト・コンベヤ用のドライブなどがあります。これらのアプリケーションでは多くの場合、負荷が一定であるため、ACまたはDCの定速電気モータが使用されます。

      一定馬力 / 可変トルク

      可変トルクによって一定馬力のアプリケーションを駆動する際は、多くの場合にDCモータやサーボ・モータ、閉ループ制御を備えたACモータが使用されます。ロール・ツー・ロール装置での巻き戻しや巻き直しなどのアプリケーションに利用できます。

      可変馬力 / 可変トルク

      遠心ポンプやファン、ミキサ、およびかくはん機などは、可変トルクによって駆動される可変馬力のアプリケーションです。このようなアプリケーションでは、速度に比例して負荷が増すため、可変周波数ドライブ(VFD)が適切なソリューションとなります。

      リニア・モーション・ドライブやアクチュエータにおいては、多くの場合に、ロータとステータの正確な位置制御が求められます。一方で、プレス装置やテンション・コントロール・システムでは、正確なトルク制御が必要となる場合があり、その場合、高性能を実現するために、フィードバック制御システムを備えた産業用のサーボ・ドライブステッピング・モータが多く使用されます。

    • 生産現場において、産業用モータ制御はさまざまなアプリケーションで使用されています。産業プロセスの自動化や、クラウドへのドライブの接続は、Industry 4.0とも呼ばれる次世代のファクトリ・オートメーションにおいてきわめて重要です。ファンやポンプ、サーボ・ドライブやリニア・モータなど、様々なアプリケーションに活用されています。

      工場内の産業用ドライブ
      電気モータ駆動の産業用ポンプ
    • ACドライブ

      ACドライブには、速度とトルクを制御するための周波数コントローラを備えた、単相誘導モータや3相ブラシレスDCモータが一般的に使用されます。可変周波数ドライブ(VFD)やフィールド指向制御(FOC)といった制御手法や、複数の信号を用いてドライブをより正確に制御する多相モータが使用されることもあります。

    • ファン

      ファンは、工場のさまざまなアプリケーションにおいて、換気や冷却、排煙などに幅広く利用されています。ファンの種類(軸流 / 遠心 / 横流)、およびブレードのサイズや形状を慎重に選ぶ必要があり、そのためには適切なモータを選ぶ必要があります。ブレードのサイズや必要な回転速度に応じて、ブラシ付き / ブラシレスDCモータや、単相 / 3相のAC誘導モータなどが使用できます。

    • フォークリフト

      電動フォークリフトでは、車輪や重い積荷を持ち上げるための油圧ポンプの駆動など、様々な部分に産業用ドライブが使用されます。パワートレインと油圧アクチュエータは一般的に、高出力の低電圧インバータによって制御される、永久磁石DCモータ(PMDC)で作動します。

    • ポンプ

      ポンプは、工場など多くの産業用環境で使用されており、用途に応じて構成部品やサイズ、形状を慎重に選択する必要があります。また、適切なタイプのモータ(汎用 / ブラシ付き / ブラシレスDCモータ / 単相または3相誘導モータ)や対応するモータ・ドライブの選択も、システムに必要な総合性能を実現するうえできわめて重要です。

    • サーボ・ドライブ

      産業用サーボ・ドライブは、モータの加速度や回転速度、および位置調整において、きわめて高い精度が求められる場合に使用されます。高速での位置制御が求められるロボティクスや、レンズのオートフォーカス、アンテナの位置調整といった高い精度が必要とされるアプリケーションにおいて、多く使用されています。これらのアプリケーションでは、3相誘導モータ・ドライブやブラシレスDCモータにおける高度なフィードバック制御ループも利用されます。

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技術文書

    • 概要 バージョン サイズ アクション
      AN5123
      STSPIN32F0 family - Bootloader and USART protocol
      2.1
      224.1 KB
      PDF
      AN5123

      STSPIN32F0 family - Bootloader and USART protocol

Presentations & Training Material

    • 概要 バージョン サイズ アクション
      An introduction to electric motors 1.0
      2.23 MB
      PDF

      An introduction to electric motors

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