モーターを「回す」だけなら電源につなげば動きそうに見えますが、実際の装置では回転数・トルク・位置を狙い通りに制御し、安全に運転する必要があります。そこで重要になるのがモータドライバです。ドライバは制御信号を受け取り、モーターに流す電流を最適に作り出して性能を引き出します。本稿では、モータドライバの役割と制御の仕組みをポイントごとに解説します。

1) 「電源供給」ではなく「電流を作る装置」

モータドライバの本質は、単に電圧を与えるのではなく、必要な電流波形を生成してモーターを駆動することです。
简要说明: トルクは電流に強く依存するため、狙いのトルクを出すには「どれだけ・いつ・どの形で」電流を流すかが決定的になります。

2) 制御信号を受けて回転・位置を指示通りにする

ドライバは上位装置(PLC、MCU、PCなど)からの指令(速度指令、パルス指令、通信指令)を解釈し、モーター動作に変換します。
简要说明: たとえばステッピングならパルス数=回転角、パルス周波数=回転数といった形で、信号を運動に変換する“翻訳機”の役割を担います。

 



3) 速度・トルク・位置を安定させるフィードバック制御

サーボ系ではエンコーダなどのセンサ情報を取り込み、指令との差を補正する閉ループ制御を行います。
简要说明: 代表的には速度ループ・位置ループ・電流(トルク)ループを組み合わせ、負荷変動があっても狙いの動きを維持します。

4) PWMとスイッチングで効率よく駆動する

ドライバ内部ではトランジスタ(例:MOSFET)を高速にオン・オフし、PWMで実効電圧・電流を調整します。
简要说明: 連続的に抵抗で熱を捨てる方式より効率が高く、小型化しやすい一方、ノイズ対策(配線・接地・フィルタ)が重要になります。

5) モーター種類ごとに「最適な駆動方式」がある

DCモーター、ブラシレスDC、ステッピング、サーボ(AC/BLDC)では、必要な制御が異なります。
简要说明: 例として、ブラシレスは通電相を切り替えるコミュテーション、ステッピングは定電流チョッパやマイクロステップ、サーボはベクトル制御(FOC)などが用いられます。

 



6) 加減速・制限・保護で“壊さない運転”を支える

急加速は過電流や脱調、機械ショックの原因になります。ドライバは加減速プロファイルや電流制限を持ち、安全領域に収めます。
简要说明: 過電流、過電圧、低電圧、過熱、短絡などの保護機能により、装置停止や故障拡大を防ぎます。

7) システム統合を進める通信・診断機能

近年のドライバはネットワーク通信(産業用Ethernet等)や状態監視、アラーム履歴、パラメータ管理を備えるものが増えています。
简要说明: 立ち上げ・保全が効率化し、異常の予兆把握や交換作業の迅速化につながります。

まとめ

モータドライバは、制御信号を受けてモーターに最適な電流を生成し、回転数・トルク・位置を狙い通りに動かす中核装置です。PWMによる高効率駆動や、フィードバック制御、保護・制限機能、通信・診断機能を通じて、性能と安全性の両立を支えます。モーターの能力を引き出すには、モータとドライバを“セット”で理解し、用途に合った制御方式と保護設計を選ぶことが重要です。