高速モーターとは
高速モーターとは、一般的なモーターよりも高い回転数で動作するモーターです。
高速モーターが指す「高速」の基準には明確な国際的定義が存在せず、用途や業界によっても同一とは限りません。一般的には、10,000rpm (回転／分) を超えるモーターが高速モーターとして扱われることが多く、100,000rpm以上を超高速モーターと呼ぶこともあります。
高速回転を実現するためには、通常のモーターでは対応しきれない技術課題を克服する必要があります。たとえば、ローターが高速で回転すると大きな遠心力が発生するため、高強度材料の使用やバランス制御が不可欠です。発熱が大きくなることへの冷却対策、さらに鉄損と呼ばれる損失の増加を低減させる技術も採用されています。
高速モーターの使用用途
高速モーターは、回転の速さを生かして高精度・高効率な動作が求められる幅広い分野で使用されています。
1. 工作機械
工作機械ではスピンドルモーターとして使われ、金属やセラミックの高精度な切削・研削を可能にします。この分野では回転数と加工精度が直結するため、高速モーターは不可欠な存在です。
2. 医療機器
医療機器においても、高速モーターは歯科用ドリルや外科手術用具、人工呼吸器などに高速モーターが採用されています。歯科治療用のモーターでは、患者の不安を低減させるために静音性などにも配慮が必要です。
3. 電気自動車
現在の電気自動車の駆動用モーターは、最高回転数が10,000rpmを超えるものが主流です。モーターは、発進時から最大トルクが得られるのがエンジンにはないメリットの一つであり、変速機を用いない構造が選ばれています。さらに高速走行にも対応できるよう、高回転数化が進んでいます。
4. ドローン
ドローンの飛行に使われるモーターも、高速回転が求められます。ドローンでは複数のモーターの回転数を制御することによって姿勢や進路、高度を制御しており、高速モーターが使用されている分野の一つです。