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単相AC誘導モータは、ステータ・コイルを1つ備えた設計のブラシレス・モータです。STは、トライアック、サイリスタ、ACスイッチなど最先端の堅牢なデバイスを提供し、最終アプリケーションのコストや性能要件に応じて様々な方法によるモータ速度の制御を可能にします。

  • 双方向駆動

    恒久的な位相シフト・コンデンサを持つモータを使用すると、位相シフト・コンデンサを2つのステータ巻線のいずれかに直列接続する2つのACスイッチによって回転方向を逆転できます。

  • 位相制御駆動

    STは、革新的なトポロジにより、モータ速度を制御する静音かつコスト効率に優れた可変速度ドライブ性能を提供しています。単純な位相制御スイッチでモータのトルクを変えて速度を変化させます。

    • 動作の原理

      コイル巻線を1つ備えた単相モータは、最も単純なタイプのACモータですが、モータ始動メカニズムを必要とします。単相誘導モータは、隈取型分相型コンデンサ·モータの3つの主要なタイプに分かれています。

      モータの始動は、主コイルと補助コイルといった2つの巻線を持つステータを設計することで可能になります。コンデンサを補助巻線と直列に接続すると、両方のコイルを流れる電流の位相がずれます。この位相のずれにより、回転を始動するトルクが生成されます。

      始動用電解コンデンサは、始動巻線と主巻線の間で最良の位相角を得るために使用され、モータが全負荷速度の75%に達すると起動回路から切断されます。これは短時間の使用を目的として設計され、必要以上に長時間使用すると問題が発生する可能性があります。したがって、正確な制御が不可欠です

      主なタイプ

      • 隈取型誘導モータ

        隈取型モータは、かご形ロータであり、小型モータの場合、通常20分の1から6分の1馬力の範囲です。これには、ステータの各角に隈取巻線と呼ばれる追加の巻線があります。これらは接続されていませんが、誘導場から電流を生成します。これによって場が抑制され、モータを回転させる低トルクが生成されます。

      • 分相誘導モータ

        分相誘導モータには、連続運転用巻線と補助的な始動用巻線の2つの巻線があり、通常は最大3分の1馬力で動作し、シーリング·ファンの羽、洗濯機槽、石油炉の送風機モータ、小型ポンプの駆動に使用されます。

        出力が高い始動巻線によってモータはその75%から80%に達する速度で回転し、その後、遠心スイッチが使用されて出力の少ない連続運転用巻線に切り替わり、エネルギーが節約されます。

      考慮事項

      工業用ポンプ向け単相モータ

      単相ACモータは、あらゆる分野できわめて広く使用されています。家庭用または軽工業用商用電源によって稼動しているモータの大部分は単相です。

      重要なことの1つは、モータのサイズを用途に合わせることです。設計に対して十分なトルクがモータで生成されない場合は、常に最大出力で稼動し続けることになり、部品にかかる負荷が増して過剰な熱が発生します。同様にモータが大きすぎると、動作効率が悪化してエネルギーが無駄になります。

      ただし、単相電源を使用して、3相可変周波数電源を生成し、3相誘導モータを駆動できます。

      単相誘導モータ駆動では、場合によっては、出力トルクの定常的な変動であるトルク・リップルも見られます。多くの場合、最大値と最小値の間の差異を、モータ制御の可能性を示すパーセントとして表します。

      単相誘導モータの障害検出には、通常、センサが必要です。これは、複雑なセンサレス·アルゴリズムを実装するための十分な情報がないためです。

ブロック図

製品型番
概要
STEVAL-IHM029V2 Universal motor control evaluation board based on the STM8S103F2 MCU and T1235T Triac Quick view

主な特徴

  • Input voltage range: 90-265 VAC, 50/60 Hz
  • 12 VDC / 5 VDC auxiliary power supply based on the VIPer16L in buck converter topology
  • Total power consumption below 300 mW in standby mode
  • Maximum output power: 1500 W
  • 20-pin, 8-bit STM8S103F2 MCU as main controller
  • Employs zero-voltage switching (ZVS) to synchronize MCU events with the voltage mains
  • Motor driven by T1235T Triac in phase-angle control
  • 5 power levels and standby mode selectable by potentiometer
  • 5 LEDs to display the power level of the board
  • “RUN” LED to indicate the board is functioning
  • Standard in-circuit programming connector
  • IEC 61000-4-4 pre-compliance test passed (burst up to 8 kV)
  • IEC 61000-4-5 pre-compliance test passed (surge up to 2 kV)
  • RoHS compliant

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注目リソース

Schematics BOM Gerber
STEVAL-IHM041V1 Universal motor driver with speed control based on the STM8 and Triac (US version) Quick view

主な特徴

  • Input voltage 120 V/60 Hz
  • Motor current: 7 A RMS
  • Phase control for universal motor drive
  • Open loop or closed loop speed regulation
  • Voltage and current sensing, for sensorless operation (optional)
  • Debug outputs
  • AC tach, Hall sensor or opto-sensor for speed feedback
  • RoHS compliant

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Schematics BOM Gerber
STEVAL-IHT001V2 Cold thermostat kit based on AC switches and the STM8S Quick view

主な特徴

  • Low-cost solution for spark-free thermostats:
    • No need for a sealed version
    • Low-cost STM8S microcontroller for thermostat control
    • Low-cost capacitive power supply
  • High efficiency:
    • Refrigerator consumption reduction by adjusting and reducing the hysteresis threshold of the temperature
    • Improved efficiency by turning on the defrost resistor only when it's useful and not at each OFF cycle of the compressor (as done in some mechanical thermostats)
  • High system immunity:
    • Overvoltage protected ACS switches: ACST610-8FP for compressor control, ACS110-7SN for defrost resistor and ACS102-6TA for light bulb and fan
    • Class A criteria for IEC 61000-4-4 up to above 3 kV levels
  • Flexibility:
    • Development: program setting with PC interface to change firmware variables
    • Industrialization: end-of-production MCU programming thanks to FLASH, for soft upgrade and efficient MCU stock management
  • RoHS compliant

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Schematics BOM Gerber
STEVAL-GLA001V1 Triac and AC switch insulated control evaluation board Quick view

主な特徴

  • Insulated control of three different AC switches used to drive AC loads up to 1 kW (230 Vrms) for residential appliances
  • Interface with STM32 Nucleo-64 development board
  • Three control modes available thanks to STM32 Nucleo-64 firmware (continuous or pulse gate current, timer option and phase control)
  • Easy to configure through user-friendly interface
  • Compatible with any external microcontroller
  • Input voltage range: 90 VAC to 265 VAC 50 / 60 Hz
  • Operating temperature: 0 °C to 60 °C
  • 5 V and 3.3 V insulated power supply
  • Low standby power losses (< 300 mW)
  • Criteria A @ 2 kV IEC 61000-4-4
  • Criteria B @ 4 kV IEC 61000-4-4
  • RoHS compliant

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製品型番
STEVAL-IHM029V2

Universal motor control evaluation board based on the STM8S103F2 MCU and T1235T Triac

主な特徴

  • Input voltage range: 90-265 VAC, 50/60 Hz
  • 12 VDC / 5 VDC auxiliary power supply based on the VIPer16L in buck converter topology
  • Total power consumption below 300 mW in standby mode
  • Maximum output power: 1500 W
  • 20-pin, 8-bit STM8S103F2 MCU as main controller
  • Employs zero-voltage switching (ZVS) to synchronize MCU events with the voltage mains
  • Motor driven by T1235T Triac in phase-angle control
  • 5 power levels and standby mode selectable by potentiometer
  • 5 LEDs to display the power level of the board
  • “RUN” LED to indicate the board is functioning
  • Standard in-circuit programming connector
  • IEC 61000-4-4 pre-compliance test passed (burst up to 8 kV)
  • IEC 61000-4-5 pre-compliance test passed (surge up to 2 kV)
  • RoHS compliant

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Schematics BOM Gerber
STEVAL-IHM041V1

Universal motor driver with speed control based on the STM8 and Triac (US version)

主な特徴

  • Input voltage 120 V/60 Hz
  • Motor current: 7 A RMS
  • Phase control for universal motor drive
  • Open loop or closed loop speed regulation
  • Voltage and current sensing, for sensorless operation (optional)
  • Debug outputs
  • AC tach, Hall sensor or opto-sensor for speed feedback
  • RoHS compliant

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Schematics BOM Gerber
STEVAL-IHT001V2

Cold thermostat kit based on AC switches and the STM8S

主な特徴

  • Low-cost solution for spark-free thermostats:
    • No need for a sealed version
    • Low-cost STM8S microcontroller for thermostat control
    • Low-cost capacitive power supply
  • High efficiency:
    • Refrigerator consumption reduction by adjusting and reducing the hysteresis threshold of the temperature
    • Improved efficiency by turning on the defrost resistor only when it's useful and not at each OFF cycle of the compressor (as done in some mechanical thermostats)
  • High system immunity:
    • Overvoltage protected ACS switches: ACST610-8FP for compressor control, ACS110-7SN for defrost resistor and ACS102-6TA for light bulb and fan
    • Class A criteria for IEC 61000-4-4 up to above 3 kV levels
  • Flexibility:
    • Development: program setting with PC interface to change firmware variables
    • Industrialization: end-of-production MCU programming thanks to FLASH, for soft upgrade and efficient MCU stock management
  • RoHS compliant

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STEVAL-GLA001V1

Triac and AC switch insulated control evaluation board

主な特徴

  • Insulated control of three different AC switches used to drive AC loads up to 1 kW (230 Vrms) for residential appliances
  • Interface with STM32 Nucleo-64 development board
  • Three control modes available thanks to STM32 Nucleo-64 firmware (continuous or pulse gate current, timer option and phase control)
  • Easy to configure through user-friendly interface
  • Compatible with any external microcontroller
  • Input voltage range: 90 VAC to 265 VAC 50 / 60 Hz
  • Operating temperature: 0 °C to 60 °C
  • 5 V and 3.3 V insulated power supply
  • Low standby power losses (< 300 mW)
  • Criteria A @ 2 kV IEC 61000-4-4
  • Criteria B @ 4 kV IEC 61000-4-4
  • RoHS compliant

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技術文書

    • 概要 バージョン サイズ アクション
      AN4607
      Basics on the thyristor (SCR) structure and its application
      2.0
      317.41 KB
      PDF
      AN4363
      How to select the Triac, ACS, or ACST that fits your application
      2.1
      361.44 KB
      PDF
      AN3168
      Non-insulated SCR / Triac control circuits
      1.2
      315.8 KB
      PDF
      AN303
      Thyristors and TRIACs: latching current
      3.4
      164.96 KB
      PDF
      AN4607

      Basics on the thyristor (SCR) structure and its application

      AN4363

      How to select the Triac, ACS, or ACST that fits your application

      AN3168

      Non-insulated SCR / Triac control circuits

      AN303

      Thyristors and TRIACs: latching current

関連資料

    • 概要 バージョン サイズ アクション
      T-series Triacs: immunity and commutation driven for AC appliances 3.0
      666.5 KB
      PDF

      T-series Triacs: immunity and commutation driven for AC appliances

    • 概要 バージョン サイズ アクション
      Thyristors, Triacs, AC switches and A.S.D™ selection guide 2.0
      1.51 MB
      PDF

      Thyristors, Triacs, AC switches and A.S.D™ selection guide

Microcontrollers & Microprocessors

品名 概要
STM8S105S4 Mainstream Access line 8-bit MCU with 16 Kbytes Flash, 16 MHz CPU, integrated EEPROM
品名
Mainstream Access line 8-bit MCU with 16 Kbytes Flash, 16 MHz CPU, integrated EEPROM

Thyristors (SCR) and AC Switches

品名 概要
ACST1035-8FP Overvoltage protected 10 A 800 V AC switch
ACST1235-8FP Overvoltage protected AC switch
ACST1635-8FP Overvoltage protected AC switch
T1235H 12 A - 600 V - 150 °C H-series Triacs
T1635H 16 A - 600 V - 150 °C H-series Triacs
T3035H 30 A - 600 V - 150 °C H-series Triacs
T835H 8 A - 600 V - 150°C H-series Triacs
品名
Overvoltage protected 10 A 800 V AC switch
Overvoltage protected AC switch
Overvoltage protected AC switch
12 A - 600 V - 150 °C H-series Triacs
16 A - 600 V - 150 °C H-series Triacs
30 A - 600 V - 150 °C H-series Triacs
8 A - 600 V - 150°C H-series Triacs