ブラシレスモータの読み方:構造設計から応用シーンまで
ブラシレスモータは、ブラシレス直流モータとも呼ばれ、電子転流モータまたは同期直流モータとも呼ばれ、直流電力を電源とする同期モータである。直流電源を入力し、インバータを用いて三相交流電源に変換し、位置フィードバック付き永久磁石同期モータに属する。電機大家族の中で、ブラシレス電機は独特の優位性によって、次第に多くの分野の「新しい寵愛」となっている。
構造設計から見ると、ブラシレスモータは主に3つの部分から構成されている。回転子部分には、一般的な希土類合金磁石ネオジム、サマリウムコバルト、ネオジム鉄ホウ素などの永久磁性材料が用いられている。異なる応用に基づき、その極数は2から8個の間で変動し、北極(N)と南極(S)は交互に配置され、一般的な磁極配置形式には磁石が回転子外周に配置され、矩形永久磁石が回転子鉄心に埋め込まれ、磁石が回転子鉄心に挿入されるなどがある。固定子の構造は誘導モータと似ており、積層された鋼積層体からなり、コイル巻線を巻くための軸方向切り欠きが設けられている。多くのブラシレスモータは3つの固定子巻線を備え、星形または「Y」形の接続(中性点なし)を呈している。また、コイル相互接続方式によって、固定子巻線は台形と正弦波モータに細分化でき、台形モータの駆動電流と反起電力は台形を呈し、正弦波モータは正弦形を呈している。位置センサ(通常はホールセンサ)はブラシレスモータにおいても重要な役割を果たす。ブラシレスモータはブラシを捨てているため、電子制御に依存している。モータのスムーズな回転を保証するためには、ステータ巻線に順番に通電する必要があり、これにはロータ位置を知ることが必要であり、ホールセンサはロータ位置を検出し、電気信号に変換することができ、多くのブラシレスモータは3つのホールセンサを内蔵してこの目的を達成する。
応用シーンでは、ブラシレスモーターの姿が随所に見られる。航空模型の分野では、その重量が軽く、電力密度が高い特性は、航空機の柔軟な飛行を助けることができる。工業生産ラインでは、ブラシレスモータは高トルク、高信頼性及び長時間安定運転の能力により、多くの設備の動力担当となっている。スマートホーム設備の中で、ブラシレスモータの低騒音、省エネの優位性が際立ち、例えばエアコン、冷蔵庫などの家電はブラシレスモータを駆動として採用し、性能を向上させ、エネルギー消費を低減するだけでなく、運転騒音を減少させ、ユーザー体験を最適化する。自動車業界では、電気自動車とハイブリッド自動車の台頭に伴い、ブラシレスモータが車両に効率的な動力を提供し、応用の将来性がますます広がっている。また、新興のロボット分野では、ブラシレスモータが迅速に応答し、正確に制御する特徴があり、ロボットの動作をより柔軟にし、タスクをより効率的に実行することができる。ブラシレスモータはその精巧な構造設計で、性能上の多くの突破を実現し、それによって豊富で多様なシーンの中で強大な適用性を示し、各業界の技術革新と発展を持続的に推進している。