モータアルゴリズム

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アルゴリズムの種類

モータアルゴリズム

ルネサスでは、パワーエレクトロニクス、シグナルエレクトロニクスにおいて半導体が有利な点、およびミクロエレクトロニクスのマイクロプロセッサとDSPの処理機能、この2点の主な柱を背景として、モータ制御分野は急速に展開してきました。
これらの技術進歩は、さらなる低消費電力のハードウェア、および精密な制御構造を持つ高効率な駆動制御の開発を可能にしました。直流と直流電圧の制御にとどまらず、三相交流と三相交流電圧もマイコンとソフトウェアアルゴリズムの組み合わせで制御できるようになり、電気駆動制御は高精密化してきました。

ルネサス推奨MCU

	制御方法	マイコン条件	ルネサス推奨ソリューションズ
	制御方法	マイコン条件	R8C ファミリ	78K0R ファミリ	RX ファミリ	V850 ファミリ	SuperH ファミリ
DCユニバーサルモータ制御	トライアック	GPIO、タイマ、割り込み、A/Dチャネル
DCユニバーサルモータ制御	PWMチョッピング	PWMチャネル、タイマ、A/Dチャネル
BLDCモータ制御	矩形波駆動	インプットキャプチャ、割り込み、三相モータ制御用PWMタイマ
	正弦波駆動	インプットキャプチャ、割り込み、三相モータ制御用PWMタイマ
	簡易ベクトル	インプットキャプチャ、割り込み、デッドタイマ付きの三相モータ制御用PWMタイマ
	ベクトル(FOC)	高性能マイコン＋MAC、高速A/D変換器、インプットキャプチャ、割り込み、デッドタイマ付きの三相モータ制御用PWMタイマ
	センサレス矩形波駆動	インプットキャプチャ、高速A/D変換器、割り込み、三相モータ制御用PWMタイマ
	センサレスベクトル	高性能マイコン＋MAC、高速A/D変換器、割り込み、デッドタイム付きの三相モータ制御用PWMタイマ
ACモータ制御	V/F	インプットキャプチャ、割り込み、三相モータ制御用PWMタイマ
	簡易ベクトル	インプットキャプチャ、割り込み、デッドタイマ付きの三相モータ制御用PWMタイマ
	ベクトル(FOC)	高性能マイコン＋MAC、高速A/D変換器、インプットキャプチャ、割り込み、デッドタイマ付きの三相モータ制御用PWMタイマ
	センサレスベクトル	高性能マイコン＋MAC、高速A/D変換器、割り込み、デッドタイム付きの三相モータ制御用PWMタイマ

モータ制御アルゴリズムの比較

下表に最も普及しているモータ制御アルゴリズムの特徴を紹介します。

アルゴリズム比較

制御アルゴリズム（方法、方式）	モータタイプ	トルク制御性	フィードバックセンサ	マイコン性能条件
トライアック	DCユニバーサルモータ	トルク制御無し	不要	不要
PWMチョッピング	DCユニバーサルモータ	トルク制御無し	不要	8bit
V/F	ACモータ	動的トルク制御が不十分	不要	8-16bit
矩形波駆動	BLDCモータ	高調波損失　大、トルクリプル　大	ホールセンサ	8-16bit
正弦波駆動	BLDCモータ，ACモータ	高調波損失　小、トルクリプル　小	ホールセンサ、エンコーダ	16-32bit
簡易ベクトル	BLDCモータ，ACモータ	高調波損失　小、トルクリプル　小	ホールセンサ、エンコーダ	16-32bit
ベクトル	BLDCモータ，ACモータ	高調波損失　小、トルクリプル　小	ホールセンサ、エンコーダ	32bit
センサレス矩形波駆動	BLDCモータ	高調波損失　大、トルクリプル　大	不要（逆起電力）	16bit
センサレスベクトル	BLDCモータ，ACモータ	高調波損失　小、トルクリプル　小	不要	32bit

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