適切なモーターの選び方：トルク、速度、サイズの基本

さまざまな種類がありますコアレスモーター世界中で。大型モーターと小型モーター。回転せずに前後に動くことができるタイプのモーター。一見すると、なぜこんなに高価なのかは不明です。しかし、あらゆる種類のモーターを選ぶのには理由があります。コアレスモーターでは、理想的な電気モーターには、どのような種類のモーター、性能、特性が必要なのでしょうか？

このシリーズの目的は、理想的なモーターの選び方に関する知識を提供することです。エンジン選びの際に役立つことを願っています。また、エンジンの基礎知識を身につける一助となれば幸いです。

1. トルク

トルクとは、回転を引き起こす力のことである。コアレスモータートルクを向上させるために、さまざまな設計が施されています。電磁線の巻数が多いほど、トルクは大きくなります。固定コイルのサイズ制限のため、大径のエナメル線を使用しています。当社のブラシレスモーターシリーズは、外径16mm、20mm、22mm、24mm、28mm、36mm、42mm、50mmのサイズを取り揃えています。コイルのサイズもモーターの直径とともに大きくなるため、より高いトルクを実現できます。

強力な磁石は、モーターのサイズを変えずに大きなトルクを発生させるために使用されます。最も強力な永久磁石は希土類磁石で、次いで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用しても、磁力がモーターから漏れ出し、漏れた磁力はトルクの増加にはつながりません。強力な磁力を最大限に活用するために、電磁鋼板と呼ばれる薄い機能性材料を積層して磁気回路を最適化します。

2. 速度（回転数）

電動機の回転速度は一般的に「速度」と呼ばれます。これは、単位時間あたりにモーターが何回転するかを示す性能です。トルクと比較すると、回転数を増やすことは技術的に難しくありません。コイルの巻数を減らすだけで回転数を増やすことができます。しかし、トルクは回転数の増加に伴って減少するため、トルクと回転速度の両方の要件を満たすことが重要です。

さらに、高速で使用する場合は、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。速度が速くなるほど摩擦抵抗による損失が大きくなり、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、速度が速くなるほど、騒音や振動に関する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際、モーターのサイズも性能を左右する重要な要素の一つです。回転速度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。

単に速度を上げたいだけなら、ワイヤーの巻き数を減らすことができます。しかし、巻き数が少なくても、最低限のトルクがなければ回転しません。したがって、トルクを増やす方法を見つける必要があります。

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上げることも重要です。巻数を減らすことで巻数を確保することについて議論してきましたが、これはワイヤーを緩く巻くという意味ではありません。

巻線数を減らして太い線材を使用することで、同じ回転速度で大電流と高トルクを実現することも可能です。空間係数は、線材の巻き密度を示す指標です。細い線材の巻数を増やすか、太い線材の巻数を減らすかは、トルクを得る上で重要な要素となります。