基本的に、すべての電気モーターは電磁気の法則を利用して電気エネルギーを回転運動エネルギーに変換します。しかし、これらの物理的規則により、非常に異なる性能特性を提供するさまざまなモーター アーキテクチャが誕生しました。この記事では、ブラシ付きモーターとブラシレス モーターという 2 つの最も一般的なモーター設計について説明します。
比較的単純なブラシ付きモーターは、広く使用されるようになった最初のタイプの電気モーターでした。
ブラシ付きモーターは通常、ステーターとローターの 2 つの部分で構成されます。固定子は固定された永久磁石のリングで構成され、電磁巻線は固定子の内側に回転子を形成し、その端は整流子に接続できます。ステアリング ギアはブラシと接触しており、ローター内の電磁巻線が DC 電流を供給して磁場を誘導し、電子の磁場と一致するまで自然に回転します。
ロータの継続的な回転を保証するには、電流循環のさまざまなフェーズを通じて電磁巻線の極性を交換する必要があります。このプロセスは転流とも呼ばれます。ブラシ付きモーターでは、固定ブラシから整流子に電流が供給され、整流子は特定のシーケンスで電流をオンまたはオフにして、さまざまな磁場に応じてローターの回転を制御します。
ブラシレスモーターではブラシが不要になります。代わりに電子機器を使用してモーターを転流します。ブラシレス モーターでは、電子回路 (例: 光学エンコーダーやホール効果センサー) がステーターに対するローターの位置を感知し、ステーター巻線の 3 つの相ペアに電流を供給し、各相間に 120° の位相オフセットを維持します。スムーズな回転と低トルクリップルを実現します。ブラシレス モーターは比較的最近のモーター設計で、1960 年代のソリッドステート エレクトロニクスの開発によって可能になりました。
1. ステータは、一体型ステータと全体ステータに分かれています。一体型ステータはピースごとに個別に巻く必要があり、釘全体を直接巻くことができます。フレームをステーターのスロットに置き、株価の出口の位置に注意し、配線側の切り欠きがステーターの任意の平面の中央に配置されていることを確認します。
2. ワイヤを巻いたステータは、図面に従って平行にする必要があります。ワイヤを接続したら、(ワイヤが圧迫されたり損傷したりするのを防ぐために) ワイヤを結び、ステータを縮小する必要があります。
3. 熱嵌合されたステータは配線工程に接続されますが、お客様の要求または図面上の要求に従って配線を行う必要があります。
4. 要件に従って接続されたステータはテストする必要があり、ステータをテストマシンに接続して、抵抗とインダクタンスが規格を満たしているかどうかをテストします。
5. テストされたステータは組み立てられ、スタンバイのためにトランスファー ボックスに入れられます。
1. ブラシレスモーターのシャフトとローターを接着し、スペアを待ちます。
2. 磁性鋼を (N グレード、S グレード) に分類し、接着剤 NSNSNS/SNSNSN でローターに貼り付け、磁性鋼をローターの鋼スリーブに貼り付けます。
3. ローターの動的バランスをテストします (ローターがスムーズに動作するようにするため)。テストされたローターとステーターが組み立てられ、フロント カバーにウェーブ パッドが配置されます。リア カバーにはウェーブ パッドは必要ありません。
4. ホールを取り付けるときは、顧客のステアリング要件または図面に従って取り付け、モーターの後部出力軸に取り付け、最後に波形をデバッグする必要があります。
5.モーターが完全に取り付けられた後、ドライバーで機械全体をテストし、速度を最大に調整し、モーターがスムーズに動作するかどうか、騒音、温度上昇などを確認する必要があります。
ブラシレス モーターに含まれる電子機器は今日の標準からすると単純ですが、ブラシ付きモーターに見られる機械的整流システムとは根本的に異なります。この設計変更により、ブラシレス モーターに驚くほど多くの利点がもたらされます。
ブラシ付きモーターのブラシと整流子プレートの間の摩擦と電気アークにより、かなりのモーター騒音が発生します。ブラシレス モーターでは、整流の仕事が電子回路によって実行されるため、動作が非常に静かになります。
ブラシ付きモーターのブラシと整流子プレートの間の摩擦は、音を発生するだけでなく、かなりの量の熱を発生します。これは多くのアプリケーションで深刻な問題となる可能性があります。ブラシレス モーターでは、ローター ベアリングでのみ摩擦が発生します。これは、ブラシレスモーターでは熱の発生がそれほど問題ではないことを意味します。
これは、ブラシレス モーターの特に重要な利点です。ブラシ付きモーターによって発生する音と熱は、基本的にデバイスからの電力損失を表し、負荷の駆動に使用されるローター自体からエネルギーを奪います。ブラシレスモーターでは、発生する音と熱が大幅に低減され、効率が大幅に向上します。
ブラシ付きモーターのブラシは整流子と常に接触しているため、使用すると徐々に磨耗します。ブラシの交換が必要になるのは時間の問題です。ブラシレス モーターはこの問題に直面しないため、メンテナンスの必要性が大幅に軽減され、宇宙通信機器など、ブラシの交換が現実的ではないさまざまな用途が可能になります。
機械部品が少ないということは、ブラシレス モーターの質量がブラシ付きモーターよりも小さいことを意味します。その結果、ブラシレス モーターは、ブラシ付きモーターよりも優れた出力対重量比およびトルク対重量比を実現します。
これらすべての利点は、いくつかの従来の用途を除けば、ブラシレス モーターが現在のアプリケーションで最高の地位を占めていることを意味します。Applimotion シリーズのダイレクト ドライブ ブラシレス モーターの詳細については、Celera Motion チームのメンバーにお問い合わせください。
