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ビュー： 0 著者：jkongmotor公開時間：2025-09-25起源： サイト
ブラシレスモーターは、ために、最新の自動化、ロボット工学、精密制御アプリケーションの基礎となっています 効率の, 信頼性と 長寿命の。業界でよくある質問の1つは、 ブラシレスモーターにはエンコーダーがあるのですか？ 答えは はいといいえです。、特定の設計とアプリケーションに応じて、この詳細なガイドでは、ブラシレスモーターにおけるエンコーダーの役割、機能、利点、および最適なパフォーマンスに必要なときに検討します。
ブラシレス DC（BLDC）モーターは、 ブラシなしで動作する電気モーターの一種であり、代わりに 電子コントローラーに依存して モーター巻線の電流を切り替えます。これらのモーターは、以下を含む、従来のブラシモーターよりもいくつかの重要な利点を提供します。
効率が高くなります 摩擦の減少と電気損失による
より長い寿命 摩耗するブラシがないので、
速度とトルク制御の改善
静かな操作 騒音に敏感な環境に最適な
ただし、の正確な制御を実現するには 速度, 位置と トルク、ブラシレスモーターには追加のコンポーネントが必要になることがよくあります。エンコーダーは 最も重要なものの1つです。
エンコーダー は ブラシレスモーターの 位置および速度フィードバックデバイスです。その主な役割は、 、モーターコントローラーにリアルタイムデータを提供するを正確に検出することです 回転の, 回転方向と 回転速度。これは、正確なモーター制御に不可欠です。このフィードバックにより、コントローラーはモーター巻線に供給された電流を調整し、スムーズな動作、正確な位置決め、安定した性能を確保できます。
では ブラシレスDC（BLDC）モーター、ブラシが存在しないことは、電子整流がモーターフェーズの電流を切り替えるために必要であることを意味します。これを達成するには、コントローラーは常にローターの正確な位置を知る必要があります。エンコーダはこの情報を配信し、コントローラーが適切な時期に正しいモーターコイルをエネルギー化できるようにします。
ブラシレスモーターで一般的に使用される2つの主要なタイプのエンコーダーがあります。
移動の増加に対応する信号を提供します。
測定に役立ちます 速度と方向の.
費用対効果が高く、産業自動化で広く使用されています。
各ローター角に一意の位置値を提供します。
有効にします。 正確なポジショニングを電力損失または再起動後でも、
正確さを必要とするロボット工学およびモーションコントロールシステムに最適です。
ローターの機械的動きを電気信号に変換することにより、エンコーダは 高精度制御を保証し、などのアプリケーションの重要なコンポーネントになります。 ロボット, CNC機械, 医療装置や 自動製造システム.
すべてのブラシレスモーターがエンコーダーで製造されているわけではありません。エンコーダーを含めることは、 特定のアプリケーション、のレベル 必要な制御精度、および コストに関する考慮事項に依存します。 システムの
一部のブラシレスモーターは センサーレスモーターとして設計されています。代わりに、、物理エンコーダーを持たない呼ばれるメソッドを使用します。 バックエレクトロモティブフォース（バック-EMF）検出と ローターの位置を推定するために、このアプローチは費用対効果が高く、 正確なポジショニング が重要ではないアプリケーションでうまく機能します 冷却ファンの, 小さなポンプ, ドローンや特定の 電気自動車部品など、.
一方、 高精度アプリケーションを対象とした多くのブラシレスモーターは、 で構築されている エンコーダ か、外部エンコーダーインストールと互換性があります。これらのモーターは、正確な環境でよく使用されます 速度, 位置であり、 トルク制御が不可欠な 。
ロボット - ロボットアームの滑らかで正確な動きのため。
CNCマシン - 正確な切断、掘削、および製粉操作を維持するため。
医療機器 - 繊細で正確な動きが重要です。
産業自動化 - 繰り返し可能な安定した制御を必要とするコンベアシステムと自動機械用。
すべてのブラシレスモーターにエンコーダーが装備されているわけではありません。エンコーダーを含めることは、 特定のアプリケーションによって異なります。
これらのモーターは、 バック-EMF（電気強力） 検出を使用して、物理センサーまたはエンコーダーなしでローター位置を推定します。これらは通常 、コスト、シンプルさ、またはコンパクトさが ドローン、小ファン、電気自動車などの優先事項であるアプリケーションで使用されます。
を必要とするアプリケーションの場合 正確なモーションコントロール、ブラシレスモーターはエンコーダまたは ホールエフェクトセンサーとペアになります。エンコーダーは、ホールセンサーと比較してはるかに正確なフィードバックを提供し、CNC機械、産業ロボット、自動化された組立ラインなどの高性能システムで使用されています。
を追加すると、 エンコーダー ブラシレスモーターに パフォーマンス, 効率と 信頼性の点で大きな利点があります。エンコーダーは、モーターのに関する正確なリアルタイムフィードバックを提供し 位置, 速度と 方向、コントローラーがアプリケーションを要求するためにモーター動作を最適化できるようにします。以下は、ブラシレスモーターでエンコーダーを使用することの重要な利点です。
エンコーダを使用すると、モーターコントローラーが ローターの正確な位置を知ることができ、正確な動きと正確な停止ポイントを可能にします。これは、などのアプリケーションにとって重要であり ロボットアーム, CNC機械や 3Dプリンター、小さな逸脱でさえ運用上のエラーを引き起こす可能性があります。
回転速度に関する連続フィードバックを提供することにより、エンコーダーはモーターが 安定した一貫した速度を維持することを保証します。これにより、操作がスムーズになり、 、さまざまな負荷条件下でもなどのシステムでのパフォーマンスが向上します。 Conveyorsの, 医療機器や 自動生産ライン.
エンコーダはモーターの エネルギー消費を最適化するのに役立ちます。 、コントローラーがリアルタイムのパフォーマンスデータに従って出力を調整できるようにすることにより、これにより、不必要なエネルギーの使用が削減され、運用コストが削減され、 モーターの寿命が延長されます.
動的トルク調整を必要とするアプリケーションの場合、エンコーダはシステムが負荷の変化に迅速に対応できるフィードバックを提供します。これにより、 トルクの安定性が向上し、応答性が向上し、機械的ストレスのリスクが低下します。
エンコーダは実現し、ぎくしゃくした動きや不整合などの問題を排除することを可能にします 、スムーズな起動 と正確な 方向の検出を。これは、シームレスな操作が重要な高速オートメーションで特に価値があります。
リアルタイム監視により、エンコーダは異常な速度の変動を検出する が, できこと ます。これにより、システムはアラートをトリガーしたり、操作をシャットダウンして機器の損傷を防ぎ、 オペレーターの安全性を確保できます.
エンコーダはなどの洗練された制御戦略の使用を可能にし、 、クローズドループ制御, サーボポジショニングや 同期マルチ軸モーションに最適になります。 産業自動化, ロボット工学や 高性能機械.
要約すると、ブラシレスモーターを備えたエンコーダーを使用すると、 正確なフィードバック, 安定したモーションと 高い運用効率が保証され必要とするアプリケーションに不可欠なものになります。 、精度、信頼性、および省エネを.
と組み合わせたブラシレスモーターは、 エンコーダ を必要とする業界とシステムで不可欠です 高精度の, 滑らかな動作と リアルタイムのフィードバック。エンコーダは、 位置, 速度と 方向に関する正確なデータを提供し、高度なコントローラーが正確なモーション制御を実現できるようにします。以下は、エンコーダーを備えたブラシレスモーターが広く使用されている最も一般的なアプリケーションの一部です。
では ロボットアームの, ピックアンドプレイスマシン、および コラボレーションロボット（コボット）、エンコーダを備えたブラシレスモーターを有効にし、 正確な動き、正確なポジショニング、および繰り返し可能な操作を可能にします。エンコーダーは、各ジョイントまたはアクチュエータがプログラムされたとまったく同じように移動することを確認します。これは、で重要です 組み立てライン, パッケージングシステムと マテリアルハンドリング.
コンピューター数値制御（ CNC ）マシンは、エンコーダーを備えたブラシレスモーターに依存して ミクロンレベルの精度を実現します。 、切断、フライス式、掘削、彫刻のエンコーダーフィードバックにより、コントローラーは、大量の負荷の下であっても、 正確なツールの位置 と一貫した速度を維持することができ、金属加工、木工、精密な製造における高品質の出力を確保できます。
医療技術では、精度と信頼性が重要です。などのデバイス 外科ロボット, MRI, 互換装置の補綴システム、 診断イメージングマシンは、 エンコーダを備えたブラシレスモーターを使用して 、滑らかで振動のないモーション と 正確な位置決めを提供し、患者の安全性と正確な結果を確保します。
電気自動車（ EV ）、eバイク、モビリティスクーターには、 トルク制御を最適化し、 再生ブレーキを有効にし、 スムーズな加速を確保するために、エンコーダーを備えたブラシレスモーターを組み込んでいることがよくあります。エンコーダーはに必要なフィードバックを提供します。 、エネルギー効率 と安全で応答性の高いパフォーマンス
3D印刷では、エンコーダーを備えたブラシレスモーターは、 正確なレイヤーの堆積と滑らかな動きを確保します。 プリンターヘッドまたはビルドプラットフォームのエンコーダーフィードバックは、振動を最小限に抑え、印刷エラーを防ぎ、 表面品質を向上させます。 印刷された部品の
などの高性能航空宇宙アプリケーションには、 衛星ポジショニングシステム, ジンバルコントロール、 無人航空機（UAV）エンコーダを備えたブラシレスモーターが必要になり、 極端な条件、正確な方向制御、安定した飛行の下で信頼できる動作を実現します。
半導体製造装置、ピックアンドプレイスマシン、ウェーハハンドリングシステムは、 超高速ポジショニング と 高速モーション用のエンコーダを備えたブラシレスモーターに依存し、繊細な電子コンポーネントの生産の精度を確保します。
パッケージおよび印刷業界では、エンコーダーを備えたブラシレスモーターを使用すると、 同期された多軸モーションを使用して、 中に一貫したアライメントと速度を維持し ラベル, 付けまたは 印刷操作、スループットと一貫した製品品質をもたらします。
風力タービンとソーラートラッキングシステムは、エンコーダーを備えたブラシレスモーターを利用して、 ブレードの角度を正確に調整する か、 太陽の位置を追跡し、エネルギー効率を向上させ、発電を最適化します。
エンコーダを備えたブラシレスモーターは、を必要とするアプリケーションでは不可欠です 高精度の, リアルタイムフィードバックと 信頼性の高いパフォーマンス。 で Robotics , Industrial Automation , Medical Technologyあろうと 輸送であろうと、ブラシレスモーターとエンコーダーの組み合わせにより、 スムーズな動作, エネルギー効率、および 長期的な信頼性が保証されます。 幅広い産業にわたる
ブラシレスモーターに適した エンコーダを選択することは 確保するための重要なステップです 、正確な制御, 安定性パフォーマンスと 長期的な信頼性を。理想的なエンコーダーは、モーターの動作条件、アプリケーションの精度要件、およびコントローラーの仕様と一致する必要があります。以下は、ブラシレスモーターのエンコーダーを選択する際に考慮すべき重要な要素です。
エンコーダーの解像度 は 、モーターのローターの位置をどの程度細かく測定できるかを決定します。通常、で表される 革命あたりのパルス（PPR） か、 革命ごと（CPR）カウント.
高解像度エンコーダーは、 要求するアプリケーションに詳細なフィードバックを提供します 正確なポジショニングをなど、 CNCマシン, ロボットアームや 3Dプリンター.
低から中分解能エンコーダーは、 など、基本的な速度制御のみが必要なタスクに適しています ファン, ポンプや シンプルな自動化機器.
ブラシレスモーターで使用されるエンコーダーには2つの主要なタイプがあります。
インクリメンタルエンコーダー - 一連のパルスを通じて相対位置と速度データを提供します。それらは費用対効果が高く、 速度監視, 方向の検出、およびアプリケーションに理想的です。 絶対位置追跡が 不要な
Absolute Encoders - 各ローター位置に一意のデジタルコードを提供し、電源の損失や再起動後でもシステムが正確な位置を知ることができます。これらは、に重要です ロボット工学の, 医療機器と 精密な製造.
エンコーダは、モーターコントローラーと互換性がなければならない異なる出力信号形式を提供できます。一般的なオプションは次のとおりです。
TTL/HTL（四方波） 。 高速アプリケーション用の
SIN/COSアナログシグナル。 高解像度の補間とスムーズなフィードバックのための
シリアル通信（例：SSI、BISS） 。 デジタルデータ送信を必要とする高度な制御システムの
操作条件は、エンコーダーの選択に重要な役割を果たします。などの過酷な環境については 工場, の屋外インストールや 航空宇宙システム、次のようなエンコーダーを探してください。
IP定格のシーリング。 ほこり、湿気、油から保護するための
温度抵抗。 極端な熱または寒さに耐える
衝撃と振動抵抗。 頑丈な機械の
エンコーダーがモーターとアプリケーションと機械的に互換性があることを確認してください。重要な考慮事項は次のとおりです。
取り付けスタイル- などのオプションは、 シャフト付き, 中空シャフトや キットエンコーダー モーターの設計に適合する必要があります。
サイズと重量- コンパクトまたは軽量エンコーダーは などのアプリケーションに必要です。 ロボット や ドローン 、スペースが限られている
エンコーダーはを処理できる必要があります。 最大回転速度 、精度を失うことなくモーターのなどの高速アプリケーションには 印刷機 や 高速コンベア、高周波出力機能を備えたエンコーダーが必要です。
エンコーダの 電圧と現在の仕様を検討してください。 システムの電源との互換性を確保し、潜在的な過負荷または信号損失を回避するために、
エンコーダの解像度をアプリケーション の精度のニーズに合わせて一致させます。高解像度が必ずしも必要ではなく、コストを不必要に増加させる可能性があります。
の場合、 高性能サーボシステムには絶対エンコーダーが推奨されます ゼロロスポジションフィードバック.
スピードフィードバックのみが必要な費用に敏感なプロジェクトの場合、 インクリメンタルエンコーダーは 信頼できる経済的なソリューションを提供します。
を備えたエンコーダーを選択して、 組み込みの診断機能 または セルフキャリブレーション機能 インストールとメンテナンスを簡素化します。
ブラシレスモーターの正しいエンコーダーは、 解像度, タイプの, 環境条件や 機械的互換性などの要因に依存します。適切なエンコーダを選択すると、 正確な制御, 効率の高いエネルギー使用と 長期にわたるパフォーマンスが保証され、至るまでのアプリケーションの重要なコンポーネントになります。 産業の自動化から に ロボット工学 、 医療機器.
が、すべてのアプリケーションで必ずしも必要または実用的ではありません。必要な エンコーダーは 、ブラシレスモーターで正確な位置と速度制御を実現するための最も一般的なフィードバックデバイスですレベルに応じて 精度, コストの制約と システムの複雑さの、従来のエンコーダーなしでモーターの動作を監視または制御するために、いくつかの選択肢を使用できます。以下は、主な代替品とその重要な特性です。
ホールエフェクトセンサー は、エンコーダの最も広く使用されている代替品の1つです。それらは、ローター磁石によって生成された 磁場を検出し 、ローターの位置に関するフィードバックを提供します。
通常、ローターの位置を示すために、120°離れた3つの信号（3つのホールセンサーから）を提供します。
低コストとコンパクトなデザイン。
モーターコントローラーとの簡単な統合。
基本的な整流と速度制御に十分です。
エンコーダーと比較してより低い精度。
制限された解像度により、CNCマシンやロボット工学などの高精度アプリケーションに適さないものになります。
で センサーレスブラシレスモーターでは、コントローラーは、検出することにより、ローターの位置を推定します。 逆電気力（バック-EMF）を ローターが移動するときに生成された
コントローラーは、非活性化モーター相で誘導される電圧を測定して、ローターの位置を決定します。
物理センサーを排除し、コストを削減し、設計を簡素化します。
コンポーネントが少ないため、信頼性が向上しました。
などのコンパクトシステムに最適 ドローンの, 冷却ファンや 小さなポンプ.
バック-EMFが最小限であるため、非常に低い速度や起動時には効果が低くなります。
正確なポジショニングを必要とするアプリケーションの精度が限られています。
リゾルバー は 、ローターの角度に対応する連続アナログ信号を提供する電磁回転式変圧器です。
熱、ほこり、振動、電気騒音に非常に堅牢で耐性があります。
などの過酷な環境に最適 航空宇宙, 防衛や 重工業機械.
ホールセンサーと比較してより高いコスト。
アナログ信号をデジタル位置データに変換するには、複雑な信号処理が必要です。
タコ メーターは モーターの 回転速度を測定します。 、モーターの正確な位置ではなく、
スピードフィードバックのみのシンプルで費用対効果の高い。
のアプリケーションで役立ちます。 ファン, ポンプなどのアプリケーションや、 コンベアなど 速度制御のみが必要な
ポジションフィードバックを提供できません。
正確なモーション制御には適していません。
いくつかの ブラシレスモーターは、光学センサー または 磁気ピックアップを モーターハウジングに直接統合して、ローターの位置を検出します。
コンパクトな統合により、配線の複雑さが軽減されます。
ホールセンサーとフルエンコーダー間の中間レベルの制御に役立ちます。
精密タスクに必要な高解像度を提供しない場合があります。
ほこり、油、磁気干渉などの環境要因に敏感です。
| フィードバック方法の比較 | 位置精度 | 速度フィードバック | コスト | 典型的なアプリケーション |
|---|---|---|---|---|
| ホールエフェクトセンサー | 低い | 適度 | 低い | エレクトリックバイク、HVACファン、小さなモーター |
| センサーレス（バック-EMF） | 低い | 適度 | 非常に低い | ドローン、ポンプ、単純なドライブ |
| リゾルバー | 高い | 高い | 高い | 航空宇宙、防衛、重機 |
| タコメーター | なし | 適度 | 低い | ファン、コンベア、ポンプ |
| 光/磁気センサー | 適度 | 適度 | 中くらい | プリンター、コンパクトサーボシステム |
が、 エンコーダーは 、ブラシレスモーターの最高レベルの精度とフィードバックを提供します ホール効果センサーセンサー, レスバック-EMF検出などの代替案、および リソースバーは 、特定のアプリケーションに費用対効果または頑丈なソリューションを提供します。最良の代替案は、 精度要件に依存します, 環境条件と 予算の。などの高性能タスクの場合 ロボット工学, CNC機械や 医療機器、エンコーダーは引き続き好ましい選択肢です。ただし、などのより簡単なアプリケーションの場合 ファンド, ローンや 基本的な自動化、代替品は複雑さとコストを削減して信頼できる制御を提供できます。
| 機能 | センサーレスモーターモーター | エンコーダー付き |
|---|---|---|
| ローター位置フィードバック | バック-EMF推定 | リアルタイムエンコーダーデータ |
| 精度 | 適度 | 高い |
| スタートアップのパフォーマンス | より遅く、滑らかではありません | 高速で正確 |
| 料金 | より低い | より高い（エンコーダーによる） |
| 典型的なアプリケーション | ドローン、ファン、EVポンプ | CNCマシン、ロボット工学、医療機器 |
ブラシレスモーターは エンコーダーを備えている場合とない場合があります。、意図したアプリケーションに応じて、が、 センサーレスモーターは 、低コストで低精度の使用に十分です エンコーダーを追加すると、 タスクを要求するための制御、精度、効率が劇的に向上します。などの産業は、 ロボット工学、CNC加工、電気自動車、医療機器 に大きく依存して エンコーダー装備のブラシレスモーター 、今日必要な高性能基準を実現しています。
あるプロジェクトの場合 精度と信頼性が重要で 、ブラシレスモーターと 適切なエンコーダーのペアリングは 、スムーズで正確でエネルギー効率の高い動作を保証するスマートな投資です。
