ブラシレスDCモーターのデメリット
電気モーターは、ローターとして知られるシャフトの回転の形で、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する装置です。
ほとんどの電気モーターは、導体が磁場の中に置かれ、電流がそこを流れるという原理に基づいて動作します。これにより、指揮者に力がかかり、その力の方向は撮影の左手の法則によって特定できます。
DC モーターには複数の種類があります。ただし、DC モーターの一般的なタイプは、ブラシレス DC モーターとブラシ付き DC モーターの 2 つです。
ブラシ付き DC モーターでは、ローターと呼ばれる導電性材料が、ステーターと呼ばれる永久磁石の間に配置されます。電機子巻線に電流が流れると回転子に力が働き、回転子は左手の法則に従った方向に回転します。これにより、ローターが 180 度回転します。ローターをさらに 360 度回転させるには、整流子とブラシの助けを借りて電流の方向を反転します。これにより 360 度完全に回転し、モーターは回転し続け、電流の方向も半回転ごとに反転し続けます。
一方、ブラシレスDCモーターの場合、ローターは永久磁石、ステーターは電磁石です。ブラシ付き DC モーターとは異なり、完全に 360 度回転するための電流の方向の反転にカーボン ブラシは使用されませんが、電流は何らかの電子コントローラーによって制御されます。これにより、交換が必要なカーボンブラシの損傷による頻繁なメンテナンスの問題を解決できるだけでなく、高分解能の速度制御と精度も実現します。
今回は「のメリット・デメリット ブラシレスDCモーター」についてお話します。
ブラシレスDCモーターのメリット
ブラシレス DC モーターには、従来のブラシ付き DC モーターに比べて多くの利点があります。いくつかの利点については、以下で詳しく説明します。
ブラシレス DC モーターにはカーボン ブラシが含まれていないため、頻繁なブラシ交換の必要性とメンテナンス費用が削減されます。
ブラシレス DC モーターは、モーターの速度と位置の高度な制御を可能にする電子制御の関与により、ブラシ付き DC モーターと比較して優れた性能と効率を備えています。ブラシレス DC モーターの寿命は、カウンター ブラシ付き DC モーターに比べて約 6 倍です。
ブラシは高火花を発生させる可能性があり、ブラシ付き DC モーターの寿命が短くなったり、完全に焼損したりする可能性があります。しかし、ブラシレスDCモーターの場合、スパークの問題がないため、スパークの問題による焼損の可能性が低くなります。
ブラシレス DC モーターは小型コンパクトなサイズで入手でき、高いトルク対重量比を提供するため、ロボット アームやロボット脚を含む多くのロボット工学や医療用途に適しています。
ブラシレス DC モーターは、同じ定格の他のモーターと比較して、比較的低い動作騒音を発生します。他のモーターと同様に、ブラシが継続的に接触するため、接触中にノイズやスパークが発生します。したがって、電気ノイズを避ける必要がある場合には、ブラシレス DC モーターが優先されます。
機械的なセットアップに基づく従来の整流が最新の電子整流システムに置き換えられると、制御が強化され、前述の磨耗の理由による故障の可能性が減ります。
他のモーターとは異なり、ブラシレス DC モーターは無負荷電流が低いため、低負荷または無負荷での動作に適しています。
ブラシレス DC モーターは回転中に連続的に最大トルクを提供できますが、ブラシ付き DC モーターは回転の特定の点でのみ最大トルクを提供できます。同じトルク定格の場合、ブラシ付きモーターはブラシレス DC モーターと比較してはるかに大きな磁石を必要とします。これにより、非常にコンパクトで小型のブラシレス DC モーターが実現し、非常に高いトルク定格を実現します。
ブラシレス DC モーターは、速度とトルクを監視および制御するためのフィードバック制御を備えているため、モーターが一部のバッテリーを使用して動作している場合、正確なトルクと速度制御が実現され、より高い効率、低消費電力、および長いバッテリー寿命が実現します。
ブラシ付き DC モーターには発熱の問題があり、モーターの中心に電磁石が存在するため、すぐには冷えません。一方、ブラシレスDCモーターは中心に電磁石を持たないため、発熱の問題が軽減されます。
ブラシレスDCモーターのデメリット
他のすべてのデバイスと同様に、ブラシレス DC モーターにも他のモーターと比較して欠点はほとんどありません。ただし、多くの場合、ブラシレス DC モーターはブラシ付き DC モーターよりも優れた性能を発揮しますが、ブラシレス DC モーターには以下で説明するいくつかの欠点もあります。
ブラシレス DC モーターのコストはブラシ付き DC モーターに比べて比較的高く、従来のモーターではブラシを含む低コストの機械的整流セットアップが使用されるため、電子コントローラーによってセットアップ全体のコストも増加します。
ブラシレスDCモーターを低速で運転すると、低速回転時に若干の振動が発生します。ただし、高速走行時には振動が減少します。
ブラシレスDCモーターには固有の固有振動数があるため、この固有振動数が本体や樹脂部品の振動数と一致したり、近づき共振現象が発生する場合があります。ただし、この共振は調整によって最小限に抑えることができ、多くのブラシレス DC モーターベースのデバイスで共振現象が観察されるのが一般的です。
ブラシ付き DC モーターは、プラス端子をプラス線に接続し、マイナス端子をマイナス線に接続するだけでモーターが回転するため、シンプルな配線で簡単に操作できます。ただし、ブラシレス DC モーターの場合、電子制御が関与し、すべての電磁石と連動しているため、モーターの配線と動作はそれほど単純ではありません。
