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【2021年版】DCサーボモーター メーカー9社・15製品一覧

DCサーボモーターのメーカー9社・15製品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


DCサーボモータとは

DCサーボモータは、直流電流で動作するサーボモータです。サーボモータは、制御信号に対して正確な再現の動作をするモータのことで、精密機器などに使用されます。回転数を測定して制御するために、エンコーダや制御基板がモータと一体になっている製品が一般的です。モータを回転させるために、ブラシと呼ばれる電流を回転軸に流すための部品が必要となるため、ブラシの摩耗による消耗があり、定期的なメンテナンスが必要になります。

DCサーボモータの使用用途

DCサーボモータは、精密な制御が必要な産業用ロボットなどに多く利用されています。産業用ロボットのロボットコントローラから出される信号を、汎用のモータと比較して素早い応答で回転数やトルクを出力し、ロボットアームなどを精密に動作させるためのアクチュエータとして機能します。その他にも、ドローンの制御やラジコン、工作機械、精密機器の位置決めの駆動力などに利用されています。DCサーボモータを使用する機器が求める水準の精度や応答速度に応じて、適切に選定する必要があります。

DCサーボモータの原理

DCサーボモータは、モータとエンコーダ、制御装置で構成されています。モータには、永久磁石と2つに分かれた鉄心と、それぞれの鉄心から伸びているコイル、ブラシで構成されています。DCサーボモータの動作原理を、モータとその他の機能に分けて説明します。

  • モータ
    モータは、コイルに流れる電流と、永久磁石からの磁界の2つから発生するローレンツ力によって、鉄心を回転させることにより、モータを回転させます。ここで、コイルに電流を流すときに、外部からの直流電流を、ブラシを通じて、鉄心に流し、コイルに伝達します。直接電流をコイルに流すため、ローレンツ力の制御が素早く行え、反応速度が速いことが特徴です。
  • その他の機能
    外部のコントローラから送信される信号によって、制御される目標値になるようにモータを回転させます。ここで、エンコーダや制御装置が動作して、エンコーダによって回転数を計測し、その回転数をもとに制御装置でフィードバック制御を行い、モータの回転を目標値に近づくように制御します。

サーボモーターの種類

厳しい環境下でも繰り返し動作するために一般的なモーター以上に耐久性に優れた構造のサーボモータですが、大きく分けてDCサーボモーターとACサーボモーターの2種類に大別できます。

DCサーボモーターは直流電源で回転するブラシ付きモーターです。DCモーターの特徴としてACモーターに比べて回転の制御や効率がよく、小型化が容易にできて安価なことから多種多様な用途で使用されています。しかしDCサーボモーターには「ブラシ」という機械式なスイッチの定期的な交換や寿命が短いという短所があります。

ACサーボモーターは交流電源で回転するサーボモーターです。DCモーターと比較すると制御が複雑ですが、制御技術の進歩とともに、ロボットの小型・軽量化が進むなど、その実用性の高さから、ほとんどの産業分野の機器類に利用されています。
モーターの種類として永久磁石を使った同期型(SM)と永久磁石を使わない誘導型(IM)がありますが、現在は同期型がメインになっています。

DCサーボモーターの制御

  • 位置制御
    DCサーボモーターにはエンコーダという回転角や直線変位を検出するセンサが付いていて、回転位置を検知してエンコーダから情報をコントローラへとフィードバックします。そして位置ズレを起こした場合には停止中のモーターに位置指令を出して、目的の位置まで移動させてモーターを停止させる精度の高い制御が可能になります。
  • 速度制御
    DCサーボモーターの速度調整は電圧を変化させるのが最も簡単です。可変抵抗器(ボリューム)をつないでコントロールすることによって目的とする速度に調整します。周波数を変えることで制御するACサーボモーターより電圧を変化させるほうが容易なため、速度制御用の小型モータにおいてはDCモータが広く使われています。
  • トルク制御
    DCサーボモーターのトルク制御は電流とトルクが比例関係にあるため、 トルクを検出し電流指令をフィードバックすることで、トルクを一定値に保つよう電流を調整します。

参考文献
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1986/55/12/55_12_2215/_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1986/65/3/65_3_464/_pdf
https://jp.aspina-group.com/ja/learning-zone/columns/what-is/004/

DCサーボモーターのメーカー情報

DCサーボモーターのメーカー9社一覧


DCサーボモーターのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 日本精工株式会社
  2. 2 山洋電気株式会社
  3. 3 MOONS' Electric Co., Ltd.

設立年の新しい会社

  1. 1 MOONS' Electric Co., Ltd.
  2. 2 Moog Animatics
  3. 3 マイクロテック・ラボラトリー株式会社

歴史のある会社

  1. 1 日本精工株式会社
  2. 2 山洋電気株式会社
  3. 3 ユニテック株式会社

DCサーボモーターの15製品一覧

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