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ビュー： 0 著者：サイト編集者の公開時間：2025-07-15起源： サイト
ブラシレスDCモーター （BLDCモーター）は、クレードルマシンを含む産業および自動化アプリケーションの景観を変換しています。これらのモーターは、効率、耐久性、精度が向上し、スムーズで信頼性の高いモーション制御を必要とするアプリケーションに最適な選択肢となります。従来のブラシモーターとは異なり、BLDCモーターは摩擦損失を排除し、メンテナンス要件を削減し、エネルギー効率を向上させます。
BLDCモーターは、電子を制御されたシーケンスでモーター巻線に切り替える電子コントローラーを使用して動作し、最適なトルクと速度を確保します。 BLDCモーターの重要なコンポーネントには次のものがあります。
ステーター：回転磁場を生成する巻線を含む。
ローター：固定子の磁場に従う永久磁石が埋め込まれています。
電子コントローラー：配電を調節し、同期された動きを保証します。
BLDCモーターは、従来のモーターと比較して速度とトルクを優れた制御を提供し、クレードルマシンなどの精度を必要とするアプリケーションに最適です。
a ブラシレスDCモーター （BLDCモーター）は、永久磁石と電磁石の間の引力と反発の磁力を介して動作する3相モーターの一種です。同期モーターとして、直接電流（DC）電力で動作します。このモーターは、従来のDCモーター（ブラシ付きDCモーターまたは整流モーター）に見られるブラシの必要性を排除するため、「ブラシレスDCモーター」と呼ばれることがよくあります。基本的に、ブラシレスDCモーターは、DC電力入力を利用する永久磁石同期モーターであり、適切な機能を確保するための位置フィードバックとともに、インバーターの助けを借りて3相AC電源に変換されます。
ブラシレスDC（BLDC）モーターは、ホール効果に基づいて動作し、ローター、ステーター、永久磁石、ドライブモーターコントローラーなど、いくつかの重要なコンポーネントで構成されています。ローターには、ローターシャフトに接続された複数のスチールコアと巻線が装備されています。ローターが回転すると、コントローラーは電流センサーを使用してその位置を確認し、ステーター巻きを通る電流の方向と強度を変更できるようにし、トルクを生成します。
ブラシレス操作を監督し、着信DC電源をAC電源に変換する電子ドライブコントローラーの助けを借りて、BLDCモーターはブラシ付きDCモーターのパフォーマンスに匹敵するパフォーマンスを実現できますが、ブラシの欠点はありません。その結果、 BLDCモーター はしばしば電子的に寛容な（EC）モーターと呼ばれ、ブラシを含む機械的整流に依存する従来のモーターとは一線を画します。
ブラシレスDCモーターは 、2つの主要なコンポーネントを備えた機能します。永久磁石が埋め込まれたローターと、電流が流れるときに電磁石として機能する銅コイルが取り付けられた固定子です。
これらのモーターは、Inrunner（内部ローターモーター）とアウトトランナー（外部ローターモーター）の2つのタイプに分類できます。 Inrunner Motorsでは、ローターは外部に配置されたステーター内で回転しますが、アウトランナーモーターでは、ローターがステーターの外側をスピンします。電流がステーターコイルに適用されると、それらは明確な北極と南極を持つ電磁石を作成します。この電磁石の極性が隣接する永久磁石の極性と整列すると、同様の極が互いに反発し、ローターが回転します。ただし、電流が一定のままである場合、ローターは、対立する電磁石と永久磁石が整列すると停止する前にのみ一時的に回転します。連続回転を確保するために、電磁信号として電流が供給され、電磁石の極性が定期的に変化します。
モーターの回転速度は、3相信号の周波数に直接関連しています。より高い回転速度を達成するために、信号周波数を上げることができます。たとえば、リモートコントロール車両では、スロットルを増やすと、コントローラーにスイッチング周波数を高めるように指示し、車両が加速します。
a 一般的に永久磁石同期モーターとして知られているブラシレスDCモーターは、高効率、コンパクトな設計、低ノイズレベル、延長寿命で祝われる電気モーターです。産業用アプリケーションと消費者製品の両方で広く使用されています。
aの操作 ブラシレスDCモーターは、 電気と磁気の間の相互作用に依存しています。これは、永久磁石、ローター、ステーター、電子速度コントローラーなどの主要なコンポーネントで構成されています。永久磁石は、多くの場合、希土類材料で作られたモーターの磁場の主要な供給源です。モーターが通電されると、これらの永久磁石は、モーターを通過する電流と相互作用する安定した磁場を確立し、ローター磁場を生成します。
aのローター ブラシレスDCモーターは 回転成分であり、いくつかの永久磁石で構成されています。その磁場はステーターの磁場と相互作用し、それを回転させます。一方、固定子はモーターの固定部分であり、銅コイルと鉄のコアで構成されています。電流がステーターコイルを流れると、さまざまな磁場が生成されます。ファラデーの電磁誘導の法則によれば、この磁場はローターに影響を与え、回転トルクを生成します。
電子速度コントローラー（ESC）は、モーターに供給された電流を制御することにより、モーターの動作状態を管理し、速度を調節します。 ESCは、モーターの性能を制御するために、パルス幅、電圧、電流など、さまざまなパラメーターを調整します。
動作中、電流はステーターとローターの両方を流れ、永久磁石の磁場と相互作用する電磁力を作成します。その結果、モーターは電子速度コントローラーからのコマンドに従って回転し、接続された機器または機械を駆動する機械的作業を生成します。
要約すると、 ブラシレスDCモーターは、 回転する永久磁石とステーターコイルの間に回転トルクを生成する電気的および磁気相互作用の原理に基づいて動作します。この相互作用により、モーターの回転が駆動され、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換し、作業を実行できます。
aを有効にする BLDCモーターを 回転させるために、コイルを流れる電流の方向とタイミングを制御することが不可欠です。以下の図は、BLDCモーターのステーター（コイル）とローター（永久磁石）を示しています。これには、u、v、およびwというラベルが付けられた3つのコイルがあり、120ºの間隔が広がっています。モーターの動作は、これらのコイルのフェーズと電流を管理することによって促進されます。電流は位相U、次に位相V、そして最後にフェーズWを順番に順番に流れます。回転は、磁束を連続的に切り替えることで維持されます。これにより、永久磁石はコイルによって生成された回転磁場をたどります。本質的に、コイルu、v、およびwのエネルギー化は、結果の磁束を動かし続けるために絶えず交互に交互に行う必要があり、それにより、ローター磁石を継続的に引き付ける回転磁場を作成する必要があります。
現在、3つの主流のブラシレスモーター制御方法があります。
一般に120°コントロールまたは6段階の整流制御と呼ばれる台形波制御は、ブラシレスDC（BLDC）モーターを制御するための最も簡単な方法の1つです。この手法では、四角い波電流を運動相に適用することが含まれます。これは、台形の逆emf曲線と同期しています。 最適なトルク生成を実現するためのBLDCモーター 。 BLDCラダーコントロールは、家電製品、冷蔵コンプレッサー、HVACブロワー、コンデンサー、産業用ドライブ、ポンプ、ロボット工学など、さまざまなアプリケーションにまたがるさまざまなモーター制御システム設計に適しています。
Square Wave Control Methodは、簡単な制御アルゴリズムとハードウェアコストの低いなど、いくつかの利点を提供し、標準のパフォーマンスコントローラーを使用したモーター速度が高くなります。ただし、有意なトルクの変動、ある程度の電流ノイズ、最大の電位に達していない効率など、欠点もあります。台形波制御は、高い回転性能が必要ないアプリケーションに特に適しています。この方法では、ホールセンサーまたは非誘導推定アルゴリズムを使用して、ローターの位置を決定し、その位置に基づいて360°の電気サイクル内で6つの通勤（60°に1つ）を実行します。各整流は特定の方向に力を生成し、電気的に60°の有効な位置精度をもたらします。名前 'Trapezoidal Wave Control 'は、位相電流波形が台形の形状に似ているという事実に由来しています。
正弦波制御法は、スペースベクトルパルス幅変調（SVPWM）を使用して、3相サイン波電圧を生成し、対応する電流も正弦波です。正方形の波制御とは異なり、このアプローチには離散転換ステップは含まれません。代わりに、各電気サイクル内で無限の数の整理が発生するかのように扱われます。
明らかに、正弦波制御は、トルクの変動の減少と電流の高調波の減少を含む、平方波制御よりも利点を提供し、より洗練された制御体験をもたらします。ただし、四角波制御と比較してコントローラーからのわずかに高度なパフォーマンスが必要であり、最大のモーター効率を達成していません。
ベクトル制御（VC）とも呼ばれるフィールド指向のコントロール（FOC）は、ブラシレスDCモーター（BLDC）および永久磁石同期モーター（PMSM）を効率的に管理するための最も効果的な方法の1つです。正弦波制御は電圧ベクトルを管理し、現在の大きさを間接的に制御しますが、電流の方向を制御する能力はありません。
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FOC制御法は、電流ベクトルの制御を可能にし、モーターのステーター磁場のベクトル制御を効果的に管理できるため、正弦波制御の強化バージョンと見なすことができます。ステーター磁場の方向を制御することにより、ステーターとローターの磁場が常に90°の角度に留まることを保証し、特定の電流のトルク出力を最大化します。
センサーに依存する従来のモーター制御方法とは対照的に、センサーレス制御により、ホールセンサーやエンコーダーなどのセンサーなしでモーターを動作させることができます。このアプローチでは、モーターの電流データと電圧データを利用して、ローターの位置を確認します。モーター速度は、この情報を使用してモーターの速度を効果的に調節するために、ローターの位置の変化に基づいて計算されます。
センサーレス制御の主な利点は、センサーの必要性を排除し、挑戦的な環境で信頼できる動作を可能にすることです。また、費用対効果が高く、ピンが3つしか必要ありません。最小限のスペースを占有します。さらに、ホールセンサーが存在しないと、損傷を受ける可能性のあるコンポーネントがないため、システムの寿命と信頼性が向上します。ただし、顕著な欠点は、スムーズな開始を提供しないことです。低速で、またはローターが静止している場合、逆電気力は不十分であるため、ゼロ回転点を検出することが困難です。
ブラシレスDCモーター とブラシ付きDCモーターは、特定の共通の特性と運用原則を共有しています。
ブラシレスとブラシ付きDCモーターの両方に、ステーターとローターを含む同様の構造があります。ステーターは磁場を生成し、ローターはこの磁場との相互作用を通じてトルクを生成し、電気エネルギーを機械的エネルギーに効果的に変換します。
両方 ブラシレスDCモーター とブラシ付きDCモーターは、電気エネルギーを提供するためにDC電源を必要とします。
両方のタイプのモーターは、入力電圧または電流を変更することで速度とトルクを調整し、さまざまなアプリケーションシナリオで柔軟性と制御を可能にします。
ブラシをかけている間 ブラシレスDCモーターは 特定の類似点を共有しており、パフォーマンスと利点に関しても大きな違いを示します。ブラシ付きDCモーターは、ブラシを利用してモーターの方向を通過し、回転を可能にします。対照的に、ブラシレスモーターは電子制御を採用して機械的な整流プロセスを置き換えます。
多くの種類があります Jkongmotorが販売しているブラシレスDCモーター 、さまざまな種類のステッピングモーターの特性と使用を理解すると、どのタイプが最適かを決定するのに役立ちます。
JKONGMOTORはNEMA 17、23、24、34、42、52フレームとメートリックサイズ36mm -130mm標準 ブラシレスDCモーター モーター（内部ローター）には、3相12V/24V/36V/48V/72V/110V低電圧と、10W -3500Wの電力範囲と10RPM -10000RPMの速度範囲の310V高電圧電気モーターが含まれます。統合ホールセンサーは、正確な位置と速度のフィードバックを必要とするアプリケーションで使用できます。標準オプションは優れた信頼性と高性能を提供しますが、ほとんどのモーターは、さまざまな電圧、パワー、速度などで動作するようにカスタマイズできます。
ブラシレスDCギア付きモーターは、ビルトインギアボックス（Spur Gearbox、Worm Gearbox、Planetary Gearboxを含む）を備えたモーターです。ギアは、モーターの駆動シャフトに接続されています。この写真は、モーターハウジングにギアボックスがどのように収容されているかを示しています。
ギアボックスは、出力トルクを強化しながら、ブラシレスDCモーターの速度を下げる上で重要な役割を果たします。通常、ブラシレスDCモーターは、2000年から3000 rpmの範囲の速度で効率的に動作します。たとえば、20：1の伝送比を持つギアボックスと組み合わせると、モーターの速度を約100〜150 rpmに減少させる可能性があり、その結果、トルクが20倍増加します。
さらに、単一のハウジング内にモーターとギアボックスを統合すると、ギア付きブラシレスDCモーターの外部寸法が最小限に抑えられ、利用可能な機械スペースの使用が最適化されます。
テクノロジーの最近の進歩は、より強力なコードレスの屋外電力機器とツールの開発につながります。電動工具の顕著な革新は、外部ローターブラシレスモーター設計です。
外側のローターBLDCモーター、または外部搭載のブラシレスモーターは、外側にローターを組み込んだデザインを備えており、より滑らかな動作を可能にします。これらのモーターは、同様のサイズの内部ローター設計よりも高いトルクを実現できます。外部ローターモーターによって提供される慣性の増加により、それらは、低速度で低速度で一貫した性能を必要とするアプリケーションに特に適しています。
外側のローターモーターでは、ローターは外部から配置され、ステーターはモーター内に位置しています。
アウターローター BLDCモーター は通常、内部回転式の対応物よりも短く、費用対効果の高いソリューションを提供します。この設計では、永久磁石は、巻線付きの内側のステーターを中心に展開するローターハウジングに貼り付けられます。ローターの慣性が高いため、外側のローターモーターは、内側のローターモーターと比較してトルクリップルが低いことを経験します。
統合されたブラシレスモーターは、産業用自動化および制御システムで使用するために設計された高度なメカトロニック製品です。これらのモーターには、特殊な高性能ブラシレスDCモータードライバーチップが装備されており、高い統合、コンパクトサイズ、完全な保護、ストレート配線、信頼性の向上など、多くの利点を提供します。このシリーズは、100〜400Wの出力を備えたさまざまな統合モーターを提供します。さらに、組み込みドライバーは最先端のPWMテクノロジーを利用して、ブラシレスモーターが最小限の振動、低ノイズ、優れた安定性、および高信頼性で高速で動作できるようにします。統合モーターは、従来の別個のモーターコンポーネントや駆動コンポーネントと比較して、配線を簡素化し、コストを削減するスペース節約設計も備えています。
クレードルマシンでBLDCモーターを使用する利点
BLDCモーターは 、電子整流システムのために非常に効率的であり、電力損失を減らし、エネルギー消費量を削減します。この機能により、継続的に動作するクレードルマシンの持続可能な選択肢になります。
ブラシ付きモーターとは異なり、 BLDCモーターは、 ブラシがないために摩耗や裂け目を経験しません。これにより、頻繁なメンテナンスが排除され、モーターの寿命が延長され、途切れないパフォーマンスが保証されます。
電子コントローラーは、正確な速度とトルク調整を可能にし、クレードルマシンが一貫した動きと最小限の振動で動作できるようにします。この精度は、デリケートな取り扱いを必要とするアプリケーションにとって重要です。
ブラシが存在しないと、機械的なノイズが最小限に抑えられます BLDCモーターは、 従来のブラシモーターよりもかなり静かです。これは、ノイズリダクションが優先事項であるアプリケーションに不可欠です。
Aを選択します BLDCモーターは、最適なパフォーマンスとエネルギー効率を保証します。 適切な電力定格を備えた電力評価は、過負荷または非効率性を避けるために、クレードルマシンの特定のニーズと一致する必要があります。
クレードルマシンの動作速度とトルクを理解することが重要です。安定した動きと負荷をかける機能を必要とするアプリケーションには、高トルクBLDCモーターが推奨されます。
BLDCモーターと機械の電源と電流の電圧と電流の評価を一致させると、互換性の問題が防止され、安定した動作が保証されます。
電子コントローラーは、シームレスな統合と最適なパフォーマンスを促進するために、Cradle Machineの制御システムと互換性がある必要があります。
BLDCモーターは 、さまざまな産業、医療、自動化のアプリケーションで広く使用されています。クレードルマシンでは、以下で重要な役割を果たします。
自動化されたベビークレードル：快適さを高めるための滑らかでサイレントロッキングの動きを確保します。
産業用クレードルメカニズム：特殊なアプリケーションに一貫した制御された動きを提供します。
医療用クレードルと機器：敏感な環境での精密な動きを可能にします。
の採用 クレードルマシンのBLDCモーターは 、エネルギー効率、寿命、精度、低ノイズ操作など、比類のない利点を提供します。産業は信頼性の高い高性能ソリューションを求め続けているため、BLDCモーターは最新のクレードルマシンアプリケーションに好ましい選択肢です。
