Brushless Motor Sは、ドローンから電気自動車に至るまで、さまざまな用途がある人気のあるタイプのモーターです。ブラシレスモーターの最も重要な特性の1つは、モーターが生成できる回転力の尺度であるトルクです。これらのモーターに依存する高性能システムを設計および最適化するためには、ブラシレスモーターのトルクを計算する方法を理解することが不可欠です。この記事では、ブラシレスモータートルクの基本を調べて、さまざまな方法を使用して計算する方法を説明します。
ブラシレスモータートルクとは何ですか？
ブラシレスモーターは、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換することにより、トルクを生成します。ブラシレスモーターのトルクは、その磁場強度と巻線を流れる電流の産物です。磁場強度はモーター内の極と磁石の数によって決定され、電流はモーターを駆動する電源またはコントローラーによって制御されます。ブラシレスモーターのトルクは、回転している速度の関数です。低速では、トルクは高くなりますが、速度が上昇すると減少します。
モーター仕様を使用してブラシレスモータートルクを計算する方法
ブラシレスモーターのトルクを計算する1つの方法は、その仕様を使用することです。ほとんどのブラシレスモーターは、その物理的寸法とそれらを構築するために使用される材料によって決定される最大トルク出力によって評価されます。その仕様を使用してブラシレスモーターのトルクを計算するには、その定格電力、速度、電圧を知る必要があります。これらの値を取得したら、次の式を使用できます。
トルク（nm）=定格電力（w） /（2 x pi x速度（rpm） / 60）
たとえば、500Wの定格電力、3000 rpmの定格速度、24Vの電圧を備えたブラシレスモーターがあるとしましょう。これらの値を式にプラグインすると、次のようになります。
トルク（nm）= 500 /（2 x 3.14 x 3000/60）= 0.44 nm
これは、このモーターの最大トルク出力が、その定格速度と電圧で0.44 nmであることを意味します。
動力計を使用してブラシレスモータートルクを測定する方法
ブラシレスモーターのトルクを計算する別の方法は、モーターが生成するトルクとパワーの量を測定するデバイスであるダイナモメーターを使用することです。動力計は通常、固定されたステーターとロードセルを介して結合された回転ローターで構成されています。モーターがローターに取り付けられると、ステーターに伝達され、荷重セルによって測定されるトルクが生成されます。ダイナモメーターを使用してブラシレスモーターのトルクを測定するには、次の手順に従う必要があります。
ステップ1：互換性のあるアダプターを使用して、モーターを動力計にマウントします。
ステップ2：動力計をモーターを駆動する電源またはコントローラーに接続します。
ステップ3：トルク出力を測定しながら、モーターの速度を徐々に上げます。
ステップ4：モーターの速度とトルク出力のグラフをプロットします。
ステップ5：グラフを分析して、モーターの最大トルク出力とその速度範囲を決定します。
この方法を使用すると、さまざまな動作条件下でブラシレスモーターのトルクを正確に測定できます。
ブラシレスモータートルクに影響を与える要因
ブラシレスモーターのトルクは、極の数、ローターとステーターの長さ、磁石の強度、巻線を流れる電流など、いくつかの要因の影響を受けます。極の数は、磁場の周波数と巻線との相互作用を決定しますが、ローターとステーターの長さは生成できるトルクの量に影響します。磁石の強度は最大磁場強度を決定しますが、電流は生成できる磁力の量に影響します。
結論
ブラシレスモーターのトルクを計算することは、これらのモーターに依存する高性能システムを設計および最適化するための不可欠なタスクです。その仕様の使用やダイナモメーターの使用など、ブラシレスモーターのトルクを計算する方法はいくつかあります。ブラシレスモーターのトルクに影響を与える要因には、極の数、ローターとステーターの長さ、磁石の強度、巻線を流れる電流が含まれます。これらの要因を理解することにより、アプリケーションに適したブラシレスモーターを選択し、そのパフォーマンスを最適化して要件を満たすことができます。
