各種ベアリングレスモータの原理・構造と制御

ベアリングレスモータは磁気の力で回転軸を支持する磁気軸受機能と、モータの機能を一体化した電磁機械であり、①機械的な摩擦、摩耗がないため、メンテナンスが容易で寿命が長い、また、磁気軸受付モータに比べて、②軸長を短くでき、危険速度が増加する、③インバータやコントローラ、配線の数が削減できるので小型になる、さらに、④コストも削減できる、などの特長がある。このため、以下のような環境、条件下のドライブ装置として有効である。

• 軸受の潤滑、メンテナンスに手間がかかる
• 潤滑剤が使用できない
• 潤滑剤による汚損が問題になる
• 高速ドライブ
• 揺動運動により軸受が直ぐに破損する

既に、半導体製造装置に使わる液体ポンプに適用されている。 　本セミナーでは、永久磁石同期型を中心にベアリングレスモータの構造と基本原理、制御方法、基本特性を解説する。また、応用事例や適用事例を交え、最新の研究開発状況を紹介する。

1. ベアリングレスモータの概要
   1. 機械的軸受と磁気軸受
   2. ベアリングレスモータの特徴
   3. ベアリングレスモータの種類
2. 永久磁石同期型ベアリングレスモータの構造と原理
   1. ベアリングレスモータの構造
   2. 磁気支持力の発生原理
   3. 基本特性
   4. 磁気支持力と電流、電圧方程式
   5. 巻線のインダクタンス
   6. 永久磁石の不可逆減磁
3. 永久磁石同期型ベアリングレスモータの制御方法
   1. 表面磁石構造ベアリングレスモータの制御システム
   2. 埋込磁石構造ベアリングレスモータの制御システム
   3. 支持力パラメータの同定法
   4. 不平衡吸引力補償
4. ブラシレスDC型ベアリングレスモータ
   1. 構造と原理
   2. 制御システムの構成
   3. 基本特性
5. 巻線コンバインド型ベアリングレスモータ
   1. トルク支持力時分割型ベアリングレスモータ
      1. 構造と原理
      2. 制御方法とシステム構成
      3. シミュレーション解析
      4. 磁気支持試験と評価
   2. dq軸電流制御型ベアリングレスモータ
      1. 構造と原理
      2. 制御方法とシステム構成
      3. シミュレーション解析
      4. 磁気支持試験と評価
6. デュアルロータ型磁気支持モータ
   1. 構造と原理
   2. 制御システムの構成
   3. シミュレーション解析と基本特性
7. 応用事例と適用事例
   • 液体ポンプ
   • 情報機器
   • フライホイール
   • 固液分離機
8. 最新のベアリングレスドライブ技術動向
   • 簡素化
   • 安定性、信頼性
   • 高速化
9. まとめ