ブラシレスモーターとブラシ付きDCモーター

モータおよびモータコントローラは、多くの分野、特に医療およびロボット工学アプリケーションにおいて重要な役割を果たしています。また、近年普及している新エネルギー車分野では、小型・高効率・高トルク・高出力・低出力のモータに対する需要がますます顕在化しています。

これらのエンドデバイスは、ブラシ付きDCモータ、ブラシレスDC(BLDC)モータ、または2つの組み合わせから選択できます。ほとんどのモーターは、ファラデーの誘導の法則に従って動作します。それでも、ブラシ付きモーターとブラシレスモーターとその用途の範囲には重要な違いがあります。

ブラシ付きモーターとブラシレスモーターの違いを紹介しましょう。まずは、ブラシ付きDCモーターを紹介します。

ブラシ付きDCモーター

1900年代後半頃から、ブラシ付きDCモータは最も単純なタイプの駆動モータの1つであり、今日では典型的なブラシ付きDCモータは、アーマチュア(ロータとも呼ばれる)、整流子、ブラシ、シャフト、およびフィールド磁石で構成されています。もちろん、ブラシ付きモータは、動作に必要な直流電力やバッテリ電力を同時に供給し、回転磁界を介して回転トルクを取得し、それによって運動エネルギーを出力する必要があります。

1.シンプルな構造、一般的なDCブラシモーターには、電機子またはローター、整流子、ブラシ、シャフト、フィールドマグネットが含まれます。もちろん、バッテリーや電源も必要です。モーターの特性は、モーターが構成されている材料、モーターに巻かれているコイルの数、およびコイルの密度によって異なります。電機子またはロータは電磁石であり、磁場磁石は永久磁石である。整流子は、シャフトの周りの分割リング装置であり、電源の正極と負極に接続されているブラシと物理的に接触します。

2.シャフトの周りの整流子である整流子は、整流子に正および負の電荷を供給するために電源の対極に接続されたブラシと接触しています。ブラシは、整流子を介して逆極性の電力を入力することによって生成された磁場で回転するようにロータを駆動する。回転方向は時計回りおよび/または反時計回りであり、ブラシの極性を変えることによってモータの正逆回転を実現することができる。

ブラシレスモーター(BLDC)

ブラシレスモーター

ブラシレスDCモータの動作原理は、ブラシ付きモータの磁気引力および反発原理と同じですが、その構造はわずかに異なります。ブラシレスモーターは、名前が示すように、ブラシがなく、電子整流を採用し、コイルは動かず、ローターは回転します。転流の作業はコントローラ内の制御回路に引き継がれます。高効率はBLDCモータの主なセールスポイントです。ロータはNdFeB磁石(NdFeB磁石)であるため、接続がなく、整流子やブラシも必要なく、ロータが非常に効率的に動作します。

ブラシレスモーターは、巻線の内側にローターまたは外側にローター(「外側ローター」モーターと呼ばれることもあります)のいずれかを持つことができます。ブラシレスモータで使用される巻線の数は、位相数と呼ばれます。ブラシレスモータは異なる数の相で構築することができますが、三相ブラシレスモータが最も一般的です。ブラシレスモータの3つの巻線は、「スター」または「デルタ」構成で接続されています。いずれの場合も、モータには3本の配線(一般にU、V、Wと呼ばれる)が接続されており、駆動技術や波形は同じである。同時に、ブラシレスモータ内の特定の時間におけるロータの位置を検出するために、いくつかのブラシレスモータはホールセンサと一緒に駆動され、磁気エンコーダを使用するより正確な技術がある。磁気ローターが回転すると、ホールセンサーがローターの磁場を拾います。ドライバICは、信号を受信すると、電流を計算してステータ巻線を順番に通過させ、ロータを回転駆動させます。

上記は、ブラシ付きモーターとブラシレスモーターの違いを簡単に紹介したものです。