2025年度 本部

高効率化するDCモータ速度コントローラの開発

最終更新日:2026年2月27日

アピールポイント

  • 従来のPWM制御よりモータ効率が高くなるDCモータ速度コントローラ
  • モータ効率が高くなると発熱量が少なくなり、モータの長寿命化や低消費電力化に役立つ

技術内容

開発されたDCモータ速度コントローラの試作品写真。筐体の上部に複数の回路基板や配線が見え、前面パネルにはスイッチや調整つまみが配置されている。
図1:試作品の外観

技術の特徴

  • DCモータの速度制御方法として、複数のコンバータの出力電圧を重畳させてモータ駆動電圧を制御する方法を提案
  • 特に低速度運転時において威力を発揮

技術の概要

  1. 複数のAC-DCコンバータの電圧入力端子を並列接続し、出力端子を直列接続して、複数コンバータの各ローサイド側出力端子をロータリースイッチで切り替えることにより、段階的な電圧調整を可能としたDCモータ速度コントローラ
  2. 上記コンバータの出力電圧に、別途用意したパルス電圧の小さいPWMから得る出力電圧を重畳することで、連続的な電圧調整も可能
提案するコントローラの回路構成図。商用電源から複数のAC-DCコンバータを介し、ロータリースイッチと組み合わせてDCモータ(M)へ電力を供給する仕組みが示されている。
図2:試作品の模式図
モータ効率と負荷トルクの関係を示すグラフ。低速度運転(10V)において、パルス電圧48VのPWMから得られた場合(白四角)と比較して、試作品から出力された場合(黒丸)の方が効率が向上していることが示されている。
図3:トルク-効率特性による効果検証

企業へのご提案

  • 可変速運転を伴うDCモータ駆動の製品開発を行っており、省エネ化(低消費電力化)を進めたい方
  • パワーエレクトロニクス技術を得意としており、コントローラの小型化と低消費電力化に共同で取り組んでいただける方

共同研究や実施許諾先を募集しています。

研究成果に関する文献・資料

長谷川ら, 第37回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム (SEAD37), 22A3-2 (2025)

知財情報

特開 2025-141822

研究者情報

事業所
本部
グループ
電気技術グループ
担当者
長谷川 孝
共同研究機関・共同研究者
学校法人鶴学園広島工業大学
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