ブラシレスモーターの説明 【通販モノタロウ】
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ブラシレスモーターの特長

モーターの構造にはブラシモーターとブラシレスモーターがあります。従来ではブラシモーターを使用することが多かったのですが、近年では省電力化や省資源化のためのブラシレスモーターを使うことが増えました。 ブラシモーターの課題をクリアする構造となったブラシレスモーターとの違いを紹介しましょう。

ブラシレスモーターの特長

従来のブラシ式モーターは、カーボンブラシとコンミテーターを接触させて電気を伝えることにより、モーターを回転させるという仕組みでした。 これによる電気ロスをなくすために登場したのが、ブラシレスモーターです。ブラシレスモーターはブラシ式と異なり、インバータ回路を通じて固定子の各コイルの電流を順次切り換えるという仕組みにより、回転子を回転させます。この仕組みにより、大幅な省エネと省資源の両方を実現しました。

ブラシ式モーターとは、モーター内にブラシと呼ばれる電極と、コンミテーターという整流子を設置し、その2つを接触させて電流を切り換えるものです。一方でブラシレスモーターとは、ブラシとコンミテーターを接触させる方法ではなく、電子回路により電流の切り替えを行い、モーターを回転させています。 半導体などの技術進歩により実現可能となったモーターで、DCモーターの性質と交流モーターの構造の両方を持っているのが特長です。双方の優れた点を取り入れることで、ブラシ式モーターと比べてメリットが多く、コンピュータから家電製品まで幅広く活用されています。

ブラシレスモーターの構造

ブラシレスモーターには、ローターやステータ、位置センサなどが組み込まれており、従来のブラシモーターに付いていたブラシがインバータ回路に置き換えらえれています。モーター部分に内蔵されているのは、ローターの位置検出用磁気素子、また光学式エンコーダです。 ローター側が永久磁石、固定側がコイルという構造で、コイルに流す電流を電子制御により行うタイプです。制御回路からインバータ回路を通って電流を送ってモーターを駆動させ、位置検出信号を出しマイコンに送る仕組みとなっています。

ブラシレスモーターのメリット

ブラシレスモーターにすることで、さまざまなメリットがあります。たとえば、メンテナンスの手間がかからず、モーターの回転速度を安定的に向上できる点です。負荷が変化しても速度制御が行え、過負荷になった場合はモーターを停止させることができ、安全面がアップします。

広い速度制御範囲や薄型でハイパワーな点、フラットトルクなのもメリットです。また、他モーターと比べて効率が80%以上となっており、サイズがコンパクトでノイズが少なく、速度レンジが広くて寿命が長いなどさまざまな特長があります。

ブラシレスモーターの用途

エアコン・食器洗い機・洗濯機などの家電製品に広く用いられ、効率重視で対応させることが可能です。さらに小型家電の分野にも特化しており、HDDや光ディスクドライブなどの精密機器にも対応しています。 現在ブラシレスモーターの分野で成長している市場が車載モーターで、省電力化が実現でき、寿命が長いブラシレスモーターへ置き換わってきています。パワーステアリング、エアコンのコンプレッサ、EV用トラクション用などの分野でも採用されるなど、有効な分野です。 ブラシレスモーターは、限られた電力での環境下や、限られたスペースに設置する場合に向いています。

<まとめ>

ブラシレスモーターはブラシ式モーターより省電力で寿命も長く、近年ではブラシレスモーターへの切り替えが進んできています。 消耗材であるカーボンブラシを使わず、万が一の過負荷の際でも停止させることができるなど、メリットも多いです。家電製品からコンピュータなどの精密機器、自動車産業でも活用され、今後は大きく発展する分野だといえるでしょう。