1.モータ制御の基本原理
モータ制御は、主に電圧や電流を制御することによって、モータの回転速度やトルクを調整する技術です。DCモータやACモータ、ブラシレスモータなど、様々なモータがありますが、それぞれに適した制御方法が存在します。制御手法には、PWM（パルス幅変調）やV/f制御、ベクトル制御などがあります。
2.電磁ノイズの発生原因
モータ制御において、電磁ノイズは主に以下の要因で発生します。
制御回路のスイッチング動作
ケーブル間の誘導ノイズ
モータ内部のコミュテーションノイズ
これらのノイズは、他の電子機器や制御システムに影響を与えることがあります。
3.電磁ノイズの低減技術
電磁ノイズを低減するための代表的な技術は以下のとおりです。
スイッチング周波数の調整: 制御回路のスイッチング周波数を、他の電子機器と重ならないように調整することで、ノイズの相互干渉を防ぎます。
フィルタリング: ノイズが発生する周波数帯域のフィルタを用いて、ノイズを低減します。フィルタは、パッシブフィルタやアクティブフィルタがあります。
シールド: ケーブルや回路にシールド材を使用し、外部からのノイズの影響を防ぎます。また、シールドケーブルを使用することで、ケーブル間の誘導ノイズを低減できます。
配線の最適化: 配線の長さや形状を最適化することで、ノイズの発生や伝播を抑制します。また、電源回路と信号回路の距離を遠ざけることで、相互干渉を低減できます。
モータの選定: ブラシレスモータや永久磁石同期モータ (PMSM) など、コミュテーションノイズが少ないモータを選定することで、ノイズ発生を抑制できます。
4.ノイズ対策の実践例
以下に、産業機械でのノイズ対策の実践例を紹介します。
ロボットアーム: ブラシレスモータを使用し、高速で正確な制御を行いながらノイズを低減しています。また、シールドケーブルやフィルタを用いたノイズ対策が施されています。
CNC（コンピュータ数値制御）工作機械: 制御回路のスイッチング周波数を調整し、他の電子機器との干渉を防いでいます。さらに、シールドやフィルタリング技術を用いてノイズを低減しています。
おわりに
モータ制御における電磁ノイズ対策は、産業機械の性能向上や周辺機器への影響を抑制する重要な要素です。本記事では、モータ制御と電磁ノイズの原因、低減技術、実践例を解説しました。回路・基盤の設計技術を学ぶ過程で、これらの知識が役立つことでしょう。今後も、電磁ノイズ対策を含めた設計技術の習得に努めていきましょう。