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

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

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。