MySTに保存

3相誘導モータ(ACIM)

概要
ドキュメント
ツール & ソフトウェア
HW評価ツール
ソリューション
主要製品
3相誘導モータでは、ステータのコイルに対して順番に3相で供給される電流を使用して、回転する磁場を生成します。これにより、コイル状またはかご状に電場が誘導され、ロータを駆動します。ロータの同期速度と回転磁場速度間の差異は、滑りと呼ばれます。 続きを読む

製品 & ソリューション

STは、ディスクリートIGBTやパワーMOSFET、パワー・モジュール、インテリジェント・パワー・モジュール(IPM)、高電圧ゲート・ドライバ、および高効率の可変周波数駆動(VFD)モータ制御の実装に必要な高性能STM32マイクロコントローラ(マイコン)など、さまざまなパワー半導体およびICを提供しています。 

また、設計サイクルの削減および簡略化のため、包括的なハードウェア(評価ボードとリファレンス設計)やファームウェア、およびソフトウェア・ライブラリも提供しています。

3相誘導モータの動作原理

3相誘導モータ(ACIM)には、それぞれ2等分された3つのステータ巻線があり、ロータ巻線は端絡環によって短絡されています。電流がステータの反対側にあるコイルに流れると、2極電磁石となって2極モータが形成されます。この電磁石それぞれに相を割り当てることで、ロータの回転を始動するために十分な強度の回転磁場が生成されます。 

モータ内の極の数、すなわち巻線の数を増やすことでより正確なモータ制御が可能となりますが、同時により複雑な制御も求められます。一例として、4極モータは電気自動車のモータ駆動に必要なトルクおよび応答性に適しているとされていますが、極の数に応じてより高度な制御スキームを必要とします。 

一般的なドライブには3つのハーフブリッジがあり、それぞれがステータに正弦波電圧を供給します。ここでは、パワーMOSFETまたはIGBTを高電圧ゲート・ドライバと共に使用するか、3つのハーフブリッジと関連するゲート・ドライブを接続するパワー・モジュールを使用します。これらは、電圧を変化させることで位相の周波数、もしくは電圧/周波数を決定するスカラ・アルゴリズムを使用できます。また、高性能モータの多相周波数制御に使用されるベクトル制御やフィールド指向制御(FOC)など、高度なアルゴリズムの採用も広がっています。 

多相モータには一般的に、複数の極を使用する3相モータが含まれています。

セルフスタート & ソフトスタート・コントローラ

3相AC誘導モータでは、ソフトスタート・コントローラにより、始動時のセルフスタート・モータの負荷および始動中のモータのサージ電流が軽減されます。そのため、電源ケーブルおよび配電ネットワークの電気力学的ストレスや、モータとシャフトの機械的ストレスが低減されるため、システムの寿命延長に貢献します。 

誘導モータでは、動作電流の7倍~10倍の突入電流が生じる場合があります。また、起動条件を満たすために始動トルクが3倍の大きさとなることもあり、モータの各部品への機械的ストレスにつながります。そのため、電子ソフト・スタータが制御システムを使用して、誘導モータがその同期速度に到達するまで一時的に電圧または電流の投入を減らすことでトルクを小さくします。 

デジタル·ソフトスタータ·コントローラは、始動中に電圧を継続的にモニタリングし、モータの負荷を調整してスムーズな加速と速度制御を実現します。ここでは多くの場合、接続されたサイリスタが各位相を個別に制御し、最適な制御を提供しています。

直接トルク制御

3相誘導モータのロータで生成されるトルクは、ステータの各極で生成される磁束、ロータの電流、およびロータの力率に比例します。直接トルク制御(DTC)は、可変周波数ドライブで使用される手法で、モータの電圧と電流から推定した磁束を参照値と比較することで、トルクを制御します。 

参照値を変更することで磁束とトルクを迅速に変更でき、正確な電流のみが使用されるため、モータの効率向上、および電力損失の低減に貢献します。また、ロータのオーバーシュートも防止されるため、正確なモータ制御を実現可能です。

障害診断

3相誘導モータは、多くの生産プロセスにおいて重要となります。そのため、モータによる製造ラインの稼動停止を防ぐ多くの障害検出 / 診断手法があります。 

しかし、これらのモータは高い信頼性をもつ一方で電圧、電流、振動または温度プロファイルを調べつつ適切に使用する必要があるため、高い専門性を必要とします。そのため、あらゆるレベルのライン・オペレータが適切に使用できるように、より簡単な手法が必要とされています。また、モータ内センサの障害により信頼性の問題を引き起こす可能性があるため、メーカーはセンサの数を削減したいと考えています。 

ロータの障害には、製造中に発生する小さな障害や、稼動中の製造不良やロータにかかる機械、環境、電磁気、熱などの負荷によるものがあります。最初は小規模であった障害が次第に大きくなり、破損したロータによって電流の増加や、熱活性による近隣の部品への影響が生じることもあります。 

モータのモニタリングに機械学習を使用する例が増えています。制御システムで使用されるさまざまなタイプのデータのパターンを比較し、発生しうる障害を予測します。

All tools & software

    • 製品型番
      ステータス
      概要
      タイプ
      サプライヤ

      STSW-POWERSTUDIO

      量産中

      ST PowerStudio dynamic electrothermal simulation software for power devices

      評価ツール用ソフトウェア ST
      STSW-POWERSTUDIO

      概要:

      ST PowerStudio dynamic electrothermal simulation software for power devices
    • 製品型番
      ステータス
      概要
      タイプ
      サプライヤ

      STSW-STM8020

      量産中

      STM8S and STM8A BLDC and ACIM motor control firmware library V1.0 (UM0708)

      STM8 マイクロコントローラ用ソフトウェア ST
      STSW-STM8020

      概要:

      STM8S and STM8A BLDC and ACIM motor control firmware library V1.0 (UM0708)

All Hardware Evaluation Tools

    • 製品型番
      概要
      Core product
      ツールタイプ
      サプライヤ
      Sort by: part number

      EVAL6393FB

      量産中

      Low voltage full bridge reference design board featuring L6393 advanced high-voltage gate driver

      L6393 Brushed Motors -
      EVAL6393FB
      量産中

      Low voltage full bridge reference design board featuring L6393 advanced high-voltage gate driver

      EVAL6491HB

      量産中

      Demonstration board for L6491 gate driver with smart shut down feature

      L6491 Brushed Motors -
      EVAL6491HB
      量産中

      Demonstration board for L6491 gate driver with smart shut down feature

      EVAL6494L

      量産中

      Demonstration board for L6494L gate driver

      - Brushed Motors ST
      EVAL6494L
      量産中

      Demonstration board for L6494L gate driver

      EVAL6498L

      量産中

      Evaluation board for the L6498L gate driver

      - Brushed Motors ST
      EVAL6498L
      量産中

      Evaluation board for the L6498L gate driver

      EVALSTDRV600HB8

      量産中

      Demonstration board kit for L638xE and L639x high-voltage gate drivers

      L6385E , L6395 Brushed Motors ST
      EVALSTDRV600HB8
      量産中

      Demonstration board kit for L638xE and L639x high-voltage gate drivers

      EVALSTGAP1AS

      量産中

      STGAP1AS evaluation board

      STGAP1AS Brushed Motors ST
      EVALSTGAP1AS
      量産中

      STGAP1AS evaluation board

      STEVAL-ETH001V1

      量産中

      Servo drive solution for multi-axial position control with Ethernet real-time

      STDRIVE101 通信&コネクティビティ・ソリューション用評価ボード ST
      STEVAL-ETH001V1
      量産中

      Servo drive solution for multi-axial position control with Ethernet real-time

      STEVAL-IHM023V3

      量産中

      1 kW 3-phase motor control evaluation board featuring L6390 drivers and STGP10H60DF IGBT

      L6390 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IHM023V3
      量産中

      1 kW 3-phase motor control evaluation board featuring L6390 drivers and STGP10H60DF IGBT

      STEVAL-IHM028V2

      NRND

      2 kW 3-phase motor control evaluation board featuring the STGIPS20C60 IGBT intelligent power module

      STGIPS20C60 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IHM028V2
      NRND

      2 kW 3-phase motor control evaluation board featuring the STGIPS20C60 IGBT intelligent power module

      STEVAL-IHM034V2

      NRND

      Dual motor control and PFC demonstration board featuring the STM32F103 and STGIPS20C60

      STGIPS20K60 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) -
      STEVAL-IHM034V2
      NRND

      Dual motor control and PFC demonstration board featuring the STM32F103 and STGIPS20C60

      STEVAL-IHM039V1

      量産中

      Dual motor drive control stage based on the STM32F415ZG microcontroller

      - 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) -
      STEVAL-IHM039V1
      量産中

      Dual motor drive control stage based on the STM32F415ZG microcontroller

      STEVAL-IPM05F

      量産中

      500 W motor control power board based on STGIF5CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STGIF5CH60TS-L 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPM05F
      量産中

      500 W motor control power board based on STGIF5CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STEVAL-IPM07F

      量産中

      700 W motor control power board based on STGIF7CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STGIF7CH60TS-L 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPM07F
      量産中

      700 W motor control power board based on STGIF7CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STEVAL-IPM08B

      量産中

      800 W motor control power board based on STGIB8CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STGIB8CH60TS-L 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPM08B
      量産中

      800 W motor control power board based on STGIB8CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STEVAL-IPM10B

      量産中

      1200 W motor control power board based on STGIB10CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STGIB10CH60TS-L 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPM10B
      量産中

      1200 W motor control power board based on STGIB10CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STEVAL-IPM10F

      量産中

      1000 W motor control power board based on STGIF10CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STGIF10CH60TS-L 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPM10F
      量産中

      1000 W motor control power board based on STGIF10CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STEVAL-IPM15B

      量産中

      1500 W motor control power board based on STGIB15CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STGIF5CH60TS-L 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPM15B
      量産中

      1500 W motor control power board based on STGIB15CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

      STEVAL-IPMNG8Q

      量産中

      600 W motor control power board based on STGIPQ8C60T-HZ SLLIMM™-nano IPM

      STGIPQ8C60T-HZ 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPMNG8Q
      量産中

      600 W motor control power board based on STGIPQ8C60T-HZ SLLIMM™-nano IPM

      STEVAL-ISF003V1

      量産中

      Low standby losses power front-end with inrush current-limitation

      TN5050H-12WY 電源&コンバータ・ソリューション用評価ボード ST
      STEVAL-ISF003V1
      量産中

      Low standby losses power front-end with inrush current-limitation

      STEVAL-SCR001V1

      量産中

      Inrush current solution with bypass SCR

      TN5015H-6G 電源&コンバータ・ソリューション用評価ボード -
      STEVAL-SCR001V1
      量産中

      Inrush current solution with bypass SCR

      STM32072B-EVAL

      量産中

      Evaluation board with STM32F072VB MCU

      STM32F072VB STM32マイクロコントローラ用評価ツール ST
      STM32072B-EVAL
      量産中

      Evaluation board with STM32F072VB MCU

      STM3210E-EVAL

      量産中

      Evaluation board with STM32F103Zx MCU

      STM32F103ZE STM32マイクロコントローラ用評価ツール ST
      STM3210E-EVAL
      量産中

      Evaluation board with STM32F103Zx MCU

      STM3220G-EVAL

      量産中

      Evaluation board with STM32F207IG MCU

      STM32F207IG STM32マイクロコントローラ用評価ツール ST
      STM3220G-EVAL
      量産中

      Evaluation board with STM32F207IG MCU

      STM32303E-EVAL

      量産中

      Evaluation board with STM32F303VE MCU

      STM32F303VE STM32マイクロコントローラ用評価ツール ST
      STM32303E-EVAL
      量産中

      Evaluation board with STM32F303VE MCU

      STM3240G-EVAL

      NRND

      Evaluation board with STM32F407IG MCU

      STM32F407IG STM32マイクロコントローラ用評価ツール ST
      STM3240G-EVAL
      NRND

      Evaluation board with STM32F407IG MCU

      STM32446E-EVAL

      NRND

      Evaluation board with STM32F446ZE MCU

      STM32F446ZE STM32マイクロコントローラ用評価ツール ST
      STM32446E-EVAL
      NRND

      Evaluation board with STM32F446ZE MCU

      STM32F769I-EVAL

      量産中

      Evaluation board with STM32F769NI MCU

      STM32F769NI STM32マイクロコントローラ用評価ツール ST
      STM32F769I-EVAL
      量産中

      Evaluation board with STM32F769NI MCU

      STM32L476G-EVAL

      量産中

      Evaluation board with STM32L476ZG MCU

      STM32L476ZG STM32マイクロコントローラ用評価ツール ST
      STM32L476G-EVAL
      量産中

      Evaluation board with STM32L476ZG MCU

写真 Solution
100W High Voltage Motor Control Solution for 3-phase Inverters
SL-MCIMC00302V1
量産中
100W High Voltage Motor Control Solution for 3-phase Inverters
SL-MCIMC00302V1
量産中