株式会社藤井精密回転機製作所
日本電産サーボ株式会社
ユニテック株式会社
マルツエレック株式会社

【2021年版】ブラシ付きDCモーター メーカー10社一覧

ブラシ付きDCモーターのメーカー10社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


ブラシ付きDCモーターとは

ブラシ付きDCモーターとは、その名の通りブラシがついているDCモーターのことです。

常に回転している回転子へ電流を流すために整流子に接触するブラシを設け、モーターが回転しても電流を供給できるような構造になっています。ブラシは主にカーボンなどから作られ、使用していると整流子と擦れることで摩耗してくるため、定期的な交換が必要になります。また、DCモーターはブラシや整流子の他に回転子(ローター)と固定子(ステーター)といわれるもので構成されています。

ブラシ付きDCモーターの使用用途

DCモーターのほとんどがブラシ付きで、工場内などでローラーやその他設備などを駆動させるために用いられています。

過去、DCモーターはワードレオナード方式や、サイリスターレオナード方式といった制御をすることが多く、DCモーターの片軸に取付けられたタコジェネレータなどを用いて回転速度を検出し、そのフィードバックを元に必要な速度へ速度制御を行ってきました。近年では、ブラシのメンテナンスが必要なDCモーターに代わり、ACモーターが幅広く使用されるようになってきました。

ブラシ付きDCモーターの原理

ブラシ付きDCモーターは、ブラシを通して回転子であるコイルへ電流が送られ、その電流と、固定子である永久磁石の磁力の向きから、フレミングの左手の法則に従い、回転力が発生しモーターが回転します。

また固定子側の磁力を発生させる部分のことを界磁といいます。また、回転子の回転速度Nは(V-R0I0)/kΦ で求められ、電源の大きさに比例し、磁力に反比例します。よって回転速度を上げたければ電源電圧を大きくするか、磁力を小さくする必要があります。また、回転速度が一定のDCモーターの場合、界磁側へ取り付けられた可変抵抗器の抵抗を大きくすることで回転速度を上げることができます。これは磁力Φ=k´v´/r (rは界磁の抵抗)で求めることができるためです。

DCモーターの制御を行うために、サイリスターを用いてAC電源をDCに変換し、サイリスターを点弧させるタイミングで、モーターに加わる電圧が変わり速度制御を行う方法があります。これをサイリスターレオナード方式といいます。

ブラシ付きDCモーターとブラシレスモーターの違い

一般的にブラシ付きDCモーターはブラシレスモータより広く普及しています。これは構造が比較的単純なことから安価であるためです。構造の違いは下記となります。

  • ローター構造(内側の回転子)   
    ブラシ付きDCモーター:コイル(電気磁石)   
    ブラシレスモータ:永久磁石
  • ステーター構造(外側)   
    ブラシ付きDCモーター:永久磁石 ※例外あり   
    ブラシレスモータ:コイル(電気磁石)

またブラシ付きDCモーターはブラシレスモータに比べて制御が簡単です。ブラシレスモーターはどのような速度に設定するか、指示をする必要がありますが、ブラシ付きDCモーターは乾電池でも駆動することができます。

ブラシ付きDCモーターは、ブラシレスモータに対して耐久性が劣ります。理由は、コイルに電流を流すために、ブラシがローター(内側の回転子)に直接、接触するため、徐々に摩耗していき、やがては流れなくなるためです。従って、長寿命が要求される機器に対してブラシ付きDCモーターを使用する場合は、モーターの寿命を十分に考慮し、場合によっては定期的に交換することが必要です。

これに対してブラシレスモーターの寿命は、その内部の軸受の寿命によって決まるものがほとんどです。軸受の寿命は計算上求められます。一般的にはブラシの寿命より遥かに長くなります。

ブラシ付きDCモータ-を選ぶ理由

ブラシ付きDCモーターはローター構造がコイルであり、ローターの慣性は一般的に小さいといえます。このため、加速度が必要な運転パターンで使用する場合に向いています。 また、トルク特性において優れています。

  • 細かな速度制御や位置決め精度が必要でない
  • 寿命になったとしても人命にかかわるようなことがない
  • 寿命時間を管理(定期的な交換)をすることができない
  • 大きなトルクが必要
  • 制御回路にコストがかけられない

以上のような使い方の場合に、検討してみる価値があるでしょう。 

参考文献
https://toshiba.semicon-storage.com/jp/semiconductor/knowledge/e-learning/brushless-motor/chapter1/brushless-motors-brushed-DC-motor.html
https://toshiba.semicon-storage.com/jp/semiconductor/knowledge/e-learning/brushless-motor/chapter2/comparison-brushed-dc-motor-and-brushless-motor.html

ブラシ付きDCモーターのメーカー情報

ブラシ付きDCモーターのメーカー10社一覧


ブラシ付きDCモーターのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 ミネベアミツミ株式会社
  2. 2 株式会社五十嵐電機製作所
  3. 3 マクソンジャパン株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 マクソンジャパン株式会社
  2. 2 Mouser Electronics, Inc.
  3. 3 ユニテック株式会社

歴史のある会社

  1. 1 株式会社藤井精密回転機製作所
  2. 2 マルツエレック株式会社
  3. 3 日本電産サーボ株式会社

関連記事

カテゴリから探す