電動工具へのブラシレスDCモーターの導入

新型バッテリーと電子制御技術の進歩により、ブラシレスDCモーターの設計・製造コストは大幅に削減され、ブラシレスDCモーターを必要とする便利な充電式工具の普及と応用範囲が広がりました。工業製造、組立、メンテナンスなどの分野で広く利用されており、特に経済発展に伴い家庭用の需要も高まっており、年間成長率は他の産業を大きく上回っています。

2、便利な充電式電動工具モーター応用タイプ

2.1 ブラシ付きDCモータ

従来のブラシレス DC モーターの構造には、ローター (シャフト、鉄心、巻線、整流子、ベアリング)、ステーター (ケース、磁石、エンド キャップなど)、カーボン ブラシ アセンブリ、カーボン ブラシ アームなどの部品が含まれます。

動作原理：ブラシ付きDCモーターのステーターには固定された主極（磁石）とブラシが取り付けられ、ローターには電機子巻線と整流子が取り付けられています。直流電源の電気エネルギーは、カーボンブラシと整流子を介して電機子巻線に入り、電機子電流を生成します。電機子電流によって生成された磁場は主磁場と相互作用し、電磁トルクを発生させます。これによりモーターが回転し、負荷を駆動します。

デメリット: カーボンブラシと整流子が存在するため、ブラシモーターの信頼性は低く、故障、電流の不安定性、寿命の短さ、整流子の火花による電磁干渉が発生します。

2.2 ブラシレスDCモーター

従来のブラシレス DC モーターの構造は、モーター ローター (シャフト、鉄心、磁石、ベアリング)、ステーター (ケース、鉄心、巻線、センサー、エンド カバーなど)、およびコントローラー コンポーネントで構成されます。

動作原理：ブラシレスDCモーターは、モーター本体と駆動装置で構成され、典型的なメカトロニクス製品です。動作原理はブラシモーターと同じですが、従来の整流子とカーボンブラシの代わりに位置センサーと制御線が使用され、感知信号によって発行される制御コマンドによって電流の方向が変換され、整流動作が行われます。これにより、モーターの一定の電磁トルクとステアリングが確保され、モーターが回転します。

電動工具におけるブラシレスDCモーターの解析

3. BLDCモータの応用における利点と欠点

3.1 BLDCモーターの利点：

3.1.1 シンプルな構造と信頼できる品質：

整流子、カーボンブラシ、ブラシアームなどの部品をキャンセルし、整流子の溶接、仕上げ工程はありません。

3.1.2 長寿命：

従来の整流子構造を電子部品に置き換えることで、モーターのカーボンブラシと整流子の火花、機械の摩耗などによる寿命の短縮の問題がなくなり、モーターの寿命が数倍に延びます。

3.1.3 静かで高効率：

カーボンブラシと整流子が不要な構造のため、整流子火花の発生やカーボンブラシと整流子間の機械的摩擦による騒音、発熱、モーターのエネルギー損失、モーター効率の低下を回避できます。ブラシレスDCモーターの効率は60～70%ですが、ブラシレスDCモーターの効率は75～90%を達成できます。

3.1.4 より広範な速度調整および制御機能：

精密電子部品とセンサーにより、モーターの出力速度、トルク、位置を正確に制御し、インテリジェントで多機能を実現します。