適切なモーターの選択: トルク、速度、サイズの基本

いろいろな種類がありますが、コアレスモーター世界で。大型モーターと小型モーター。回転せずに前後に移動できるモーターの一種。一見すると、なぜそんなに高価なのかわかりません。ただし、すべてのタイプを選択するのには理由があります。コアレスモーター。では、理想的な電動モーターにはどのような種類、性能、特性が必要なのでしょうか?

このシリーズの目的は、理想的なモーターを選択するための知識を提供することです。エンジン選定の参考になれば幸いです。エンジンの基礎知識を学ぶ一助になれば幸いです。

1. トルク

トルクとは回転を引き起こす力です。コアレスモータートルクを向上させるためにさまざまな方法で設計されています。電磁線の巻き数が多いほどトルクは大きくなります。固定コイルはサイズの制限があるため、太いエナメル線が使用されます。当社のブラシレスモーターシリーズには、外径16mm、20mm、22mm、24mm、28mm、36mm、42mm、50mmのサイズがあります。モータ径の増加に伴いコイルサイズも大きくなるため、より高いトルクが得られます。

強力な磁石を使用することで、モーターサイズを変えずに大きなトルクを発生します。希土類磁石は最も強力な永久磁石であり、次にマグネシウムコバルト磁石が続きます。しかし、強力な磁石だけを使っても、モーターから磁気が漏れてしまい、漏れた磁気によってトルクは上がりません。強力な磁性を最大限に活かすため、電磁鋼板と呼ばれる薄い機能性素材を積層し、磁気回路を最適化。

2. 速度（回転数）

電気モーターの速度は通常「速度」と呼ばれます。モーターが単位時間当たり何回回転するかの性能です。トルクに比べれば回転数を上げることは技術的には難しいことではありません。回転数を増やすには、コイルの巻き数を減らすだけです。ただし、回転数が高くなるとトルクが低下するため、トルクと回転数の両方の要求を満たすことが重要です。

また、高速で使用する場合には、通常のベアリングではなくボールベアリングを使用するのが最適です。速度が高くなると摩擦抵抗の損失が大きくなり、モーターの寿命が短くなります。シャフトの精度にもよりますが、高速になるほど騒音や振動の問題が大きくなります。ブラシレス モーターにはブラシや整流子がないため、ブラシ付きモーター (ブラシと回転する整流子が接触する) よりも騒音や振動が少なくなります。

3. サイズ

理想的な電気モーターについて語るとき、モーターのサイズも性能における重要な要素の 1 つです。たとえ速度（回転）やトルクが十分であっても、最終製品に搭載できなければ意味がありません。

速度を上げたいだけの場合は、ワイヤーの巻き数を減らすことができます。回転数が少なくても最低限のトルクがないと回転しません。したがって、トルクを高める工夫が必要です。

前述の強力な磁石を使用することに加えて、巻線のデューティ サイクルを増やすことも重要です。巻数を確保するために巻き数を減らすという話がありましたが、これは決して緩く巻いているわけではありません。

巻線数の減少を太い線に置き換えることにより、同じ速度で大電流と高トルクを実現することもできます。占積率は、ワイヤがどの程度しっかりと巻かれているかを示す指標です。細い回転数を増やすか太い回転数を減らすかはトルクを得る上で重要な要素です。