ブラシレスモーターはどのように機能しますか？
電気モーターに関しては、ブラシとブラシレスの2つの主なタイプがあります。ブラシ付きモーターは、1世紀以上にわたって存在してきた電気機械設計に基づいて、2つのデザインの中で古いものです。対照的に、ブラシレスモーターは、モーターの動作を制御するために物理的なブラシの代わりに電子回路を使用する、より新しい、より高度な設計です。
この記事では、ブラシレスモーターがどのように機能するかについて深く掘り下げ、このモーターデザインの利点と欠点について説明します。すべての電気モーターの仕組みの概要から始めて、ブラシレスモーターの特定の実装に進みます。
1.電気モーターのプライマー
ブラシレスモーターの詳細に飛び込む前に、すべての電気モーターがどのように機能するかを基本的に理解することが不可欠です。最も単純な形では、電気モーターは電気エネルギーを機械的エネルギーに変換するデバイスです。彼らは、磁場と電流の間の相互作用を活用することにより、これを行います。
すべての電気モーターには、ローターとステーターの2つの主要な部分があります。ローターは、一連の磁石を含むモーターの回転部分であり、ステーターはワイヤの一連のコイルを含むモーターの固定部分です。電流がコイルを流れると、ローターの磁石と相互作用する磁場が生成されます。
ステーターの磁場とローターの磁石の間の相互作用は、ローターを回転させるトルク力を作成し、モーターが駆動しているデバイスを駆動します。ローターの速度は、コイルを流れる電流の周波数と振幅によって決定されます。
2。ブラシレスモーターの導入
これで、すべての電動モーターがどのように機能するかを基本的に理解しているので、ブラシレスモーターがブラシをかけたカウンターパートとどのように違うかを詳しく見てみましょう。
ブラシとブラシレスモーターの主な違いは、電流がモーターのコイルにどのように供給されるかです。ブラシ付きモーターでは、物理的なブラシを使用して、モーターのコイルを回転整流子に接続し、モーターのコイルを通る電気の流れを制御します。
対照的に、ブラシレスモーターは、物理的なブラシの必要性を排除する別のデザインを使用します。整流子の代わりに、ブラシレスモーターは電子回路を使用してコイルを通る電気の流れを制御します。これにより、ブラシレスモーターは、物理的な接触や時間の経過とともに摩耗したり壊れたりするための物理的な接触や可動部品がないため、ブラシ付きモーターよりも効率的で信頼性が高く、耐久性があります。
3。ブラシレスモーターの解剖学
ブラシレスモーターSは、モーターと電子速度コントローラー（ESC）の2つの主要な部分で構成されています。モーターにはローターとステーターが含まれていますが、ESCはモーターのコイルへの電気の流れを制御する責任があります。
モーターのローターは通常、ローターの周囲の周りの一連の極に配置された永久磁石で構成されています。対照的に、固定子には、ローターの周りに配置された一連のワイヤが含まれており、各コイルがESCの電子スイッチのペアに接続されています。
ESCがモーターコントローラーから信号を受信すると、適切なスイッチをアクティブにして、モーターのコイルに電流を配信します。コイルによって生成された磁場は、ローターの磁石と相互作用して、モーターのシャフトを回転させるトルク力を作成します。
4.ブラシレスモーターの利点と短所
ブラシレスモーターの主な利点は、その効率です。摩耗や熱を生成する物理的なブラシがないため、ブラシレスモーターはブラシをかけられたモーターよりも少ない廃熱を生成します。彼らはまた、モーターの速度をより正確に制御し、無駄なエネルギーでより多くの電力を供給できるようにします。
ブラシレスモーターのもう1つの利点は、耐久性です。時間の経過とともに摩耗したり壊れたりする物理的な接触や可動部品がないため、ブラシレスモーターはブラシ付きモーターよりも信頼性が高くなります。また、長持ちする傾向があり、メンテナンスが少なくなる傾向があり、高性能アプリケーションに最適な選択肢になります。
ただし、ブラシレスモーターにはいくつかの欠点もあります。通常、ブラシ付きモーターよりも高価であるため、愛好家やDIYプロジェクトではアクセスしにくくなります。また、より複雑な電子制御回路も必要であり、プロジェクトの全体的なコストと複雑さを増すことができます。
結論
要約すると、ブラシレスモーターは、電子回路を使用してモーターのコイルを制御する、より新しく、より高度なタイプの電気モーターです。ブラシモーターよりも効率的で信頼性が高く、耐久性があり、高性能アプリケーションに最適な選択肢となっています。しかし、それらはより高価で複雑な使用であり、これにより、愛好家やDIYプロジェクトがアクセスしにくいことができます。全体として、ブラシレスモーターは、今後数年間で電気モーターの分野に革命をもたらすことを約束するエキサイティングな技術開発です。
