ブラシレスモーターって何?モーターの仕組みや構造はどんなものですか?

おしえて!照代さん
おしえて!照代さん

このコラムでは、ブラシ付のDCモーターとブラシレスモーターの違いについて、それぞれの構造と仕組みの観点からご紹介します。

  • 学くん

    照代さーん。教えてくださーい。
    お客様からDCモーターのお問い合せがあったんですが、ドライバ回路を使用せずに直接DC24Vを入力してるようなんです。
    そんなモーター、あるんですか?

  • 照代さん

    もしかしたら、ブラシ付のDCモーターかもしれないわね。

  • 学くん

    えっ!そんなモーターあるんですか?

  • 照代さん

    あら、学くんも小学校のころに、乾電池をつなぐと回る小さなモーターを見たことあるでしょ?

  • 学くん

    そういえば、電池をつないでモーターを回したことがあります。

ブラシ付DCモーターとは

  • 照代さん

    お客様からお問い合せいただいたモーターは、乾電池をつないで回すモーターと同じ構造になっているのよ。モーター内部に「ブラシ」と呼ばれる電極と、「コミュテータ」と呼ばれる整流子を設け、その二つを接触させ機械的に電流の切り替えをおこなってモーターを回転させているの。
    こういう構造のモーターをブラシ付のDCモーターといってるのよ。【図1】

    【図1】ブラシ付のDCモーターの構造
    【図1】ブラシ付のDCモーターの構造
  • 学くん

    ブラシとコミュテータですか。ふーん。オリエンタルモーターにも「ブラシ」という言葉の付くモーターで、ブラシレスモーターがありますが、関連はあるんですか?

ブラシレスモーターとは

  • 照代さん

    ブラシレスモーターは、ちょっと構造が違うの。
    「ブラシ」「コミュテータ」のような機械的な接点ではなく、トランジスタなどのパワー素子で構成された駆動回路の電子回路(ドライバ回路)を使い、電気的に電流の切り替えをおこなってモーターを回転させているの。

    【図2】ブラシレスモーターの構造
    【図2】ブラシレスモーターの構造
  • 学くん

    なるほど!ブラシレスとは、その名の通りブラシが無いということなんですね。

  • 照代さん

    その通りよ!

  • 学くん

    照代さんの説明でブラシの有る、無しの違いはわかったんですが、お客様が使う上での違いはありますか?

ブラシ付DCモーターとブラシレスモーターの違いとは

  • 照代さん

    そうね、一番違うところは、メンテナンス性かな。
    ブラシ付のDCモーターは、ブラシとコミュテータという電極が接触しながら回っているから磨耗してしまうの。だから、必ず交換メンテナンスが必要になるのよ。
    でも、ブラシレスモーターなら電子回路(ドライバ)を使っているから、メンテナンスは不要なのよ。

  • 学くん

    そうだったんだ。ブラシレスモーターならお客様にはメンテナンスの手間がかからないんですね。メンテナンス性については、お客様にとっても重要ですからね。

  • 照代さん

    それとモーターの回転速度の安定性かな。
    ブラシ付のDCモーターは、負荷が変化すると回転速度も変化してしまうけど、ブラシレスモーターは、負荷が変化しても安定した速度制御が行えるの。ホールICと呼ばれる磁気センサを搭載し、フィードバック制御を行ってモーターの状態を確認しているからなのよ。また、過負荷になった場合やケーブルの接続不良、断線などの異常が発生した場合、モーターを停止させると同時にアラーム信号を出力してくれるの。【図2】

  • 学くん

    なるほど、ブラシレスモーターは奥が深いんですね。

  • 照代さん

    そうでしょう。実は省エネなど、メリットはまだまだあるのよ。学くんはeラーニング(ブラシレスモーターの基礎)があるのは知っているかしら?

  • 学くん

    あるのは知っているのですが、見てません…。

  • 照代さん

    ブラシレスモーターの仕組みや構造・動作原理、メリットと体系立てて学べるからおすすめよ。

  • 学くん

    はい、わかりました!eラーニングも使って勉強します!さっきのお客様からのお問い合わせは、ブラシ付のDCモーターからの置き換えのご相談だったので、ブラシレスモーターのたくさんのメリットと、今教わったメンテナンスフリーのことなどをご説明して、置き換えていただけるようにがんばります。

今回のポイント

ブラシ付きのDCモーター

ブラシとコミュテータを接触させ、機械的に電流の切り替えを行ってモーターを回転させている。

ブラシレスモーター

ブラシ、コミュテータなどの機械的接点が無いモーター。
ホールIC(磁気センサ)を搭載したモーターを、ドライバ回路によって制御することで回転させている。

ブラシレスモーターのメリット(一部)

  • 機械的接点がないため、メンテナンスは不要
  • 負荷が変化しても安定した速度制御ができる
  • 2022年4月19日 最新の情報に更新しました。

関連コンテンツ

関連製品

ブラシレスモーター詳細へ
ブラシレスモーター

ブラシレスモーター

おしえて!照代さん テーマ募集中

照代さん

「おしえて!照代さん」では、皆様からのテーマを募集しています。
照代さんに解説してほしいテーマや、日頃感じているモーターに関する疑問などをお寄せください。

※いただいたご意見は、「おしえて!照代さん」のテーマとして取り上げる場合がございます。
ご記入いただいた内容への直接の返信はいたしかねますので、ご了承ください。