ブラシ付きDCモーター – metoree本番管理

ブラシ付きDCモーターとは

ブラシ付きDCモーター

ブラシ付きDCモーターとは、ブラシと呼ばれる部品を有するDCモーターです。

回転子内のブラシを介して、直流電流を送り込むことによって動作します。ブラシ付きDCモーターは、比較的単純な制御回路で動作させることができます。回転方向や速度の制御が容易である点が特徴です。

また、他のモーターと比較して高い起動トルクを得ることが可能で、低速から高速まで幅広い速度範囲での運転に対応しています。さらに、ブラシ付きDCモーターの仕組みは比較的簡単で理解しやすいため、初心者や教育用途に適しています。製造コストも比較的低く、手頃な価格で入手可能です。

ただし、ブラシ付きDCモーターのブラシは、回転子との接触部分で摩耗が生じます。これにより寿命が制限され、定期的なブラシ交換が必要となります。

ブラシ付きDCモーターはさまざまな用途で使用されます。以下はブラシ付きDCモーターの使用用途一例です。

ブラシ付きDCモーターは、電動工具において一般的な動力源です。高い起動トルクと比較的コンパクトなサイズが、ドリルや振動ツールなどで必要な要件を満たします。これらの工具は、建築や修理作業などで広く使用されています。

ラジコンカーやラジコンヘリコプター、モデル飛行機などの動力源として使用されることが多いです。これらのおもちゃにブラシ付きDCモーターが使用される理由は、低コストと簡単な制御が可能であるためです。おもちゃの動力源として適しており、楽しい遊び体験を提供します。

ハンディファンは、夏や暑い環境での使用に適した小型のファンです。ブラシ付きDCモーターは手のひらサイズのファンの動力源として広く採用されています。低電力で効率的に風を送ることが可能です。

家電製品においても、ブラシ付きDCモーターが使用されることが多いです。電動歯ブラシやハンドミキサーなどが使用される機器の一例です。その他にも、ヘアドライヤーなどの小型の家電製品での動力源として機能します。

ブラシ付きDCモーターの原理は、電流と磁場の相互作用により動作する仕組みです。モーター内の主要な部品は、回転子と固定子、ブラシなどです。

固定子はモーター回転軸の外部に位置し、永久磁石や電磁石で構成されます。回転子はモーターの回転軸に直結され、複数のコイルで構成されます。ブラシは回転子と接しつつ電源を供給する部品です。

モーターの電源がオンになると、回転子のコイルに電流が流れ始めます。この電流によって回転子のコイルは電磁石となり、コイルのまわりに磁場が生じます。固定子の永久磁石と回転子のコイルの磁場が相互作用することで、回転子にトルクが生じて回転する仕組みです。

回転子が回転すると、ブラシは回転子のコイルに連続的に電流を供給します。この電流の向きは、回転子の位置によって変化します。また、ブラシによって回転子のコイルにかかる電流の向きが変わることで、回転子の回転が持続します。

ブラシ付きDCモーターを選ぶ際には、いくつかの重要な要素を考慮する必要があります。以下は主な選定要素の一例です。

ブラシ付きDCモーターは、特定の定格電圧で動作します。選択するモーターの定格電圧は、使用する電源に合わせて選ぶことが必要です。過電圧が加わるとモーターに損傷を与える可能性があるため、正確な定格電圧を確認して適切な電源を供給する必要があります。

電力はモーターが供給する出力電力の大きさです。選択するモーターの電力は、必要とするトルクや回転力に対応できるかを確認するために重要です。通常、電力容量が大きいモーターほど、より大きな負荷に対して強力な動作が期待できます。

ブラシ付きDCモーターには、さまざまな取付方法があります。例えば、軸取付型やフランジ取付型などがその一例です。用途に適した取付方法を選ぶことで、モーターの設置や連結が容易になります。

また、取り付けスペースや機構に合わせて適切な取付方法を選択することも重要です。

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