コアレスモーター

 

コア部品

コアレス DC モーターの作り方を理解する前に、まずそのコアコンポーネントを理解する必要があります。例としてコアレス ブラシ付き DC モーターを取り上げます。

 

コアレス巻線:コアレス銅線巻きカップ形状で作られており、軽量で慣性がほとんどありません。

 

整流子とブラシ:機械的接点を通じて電流の方向を切り替え、モーターが連続的に動作できるようにします。

 

磁石:通常、強力な磁場を提供するには、NdFeB などの希土類永久磁石材料を使用します。

 

ベアリングとローター:モーター回転時の安定性と低フリクションを確保します。

 

ハウジング：内部構造を保護し、固定設置のための位置を提供します。

 

コアレス BLDC モーターは、コアレス ブラシ付き DC モーターをベースにカーボン ブラシと整流子の構造を排除し、制御ドライブ プレートによって電流変換を実現します。コアレス巻線はケーシング内の環状鉄心に接着固定されています。

 

コアポールに銅線を巻き付ける従来のブラシレスモーターと比較して、コアレスBLDCモーターの銅線は自己融着エナメル線（加熱または溶剤処理後にコイルを接着して形成可能）で作られており、巻芯はありません。渦電流損失を低減します。コアレス BLDC モーターの効率は 80%-90% に達する可能性がありますが、従来のブラシレス DC モーターの効率はわずか約 60% でした。

 

コアレス ブラシ付き DC モーターの作成は通常、次の手順に従います。

1. 巻線の作成:自動化装置によってコアレス銅線が巻かれてカップ型コイルが作成されます。このステップでは、巻線が均一かつ正確であることを保証する必要があります。

 

2. 永久磁石を取り付けます。コアレス巻線との磁気結合を確実にするために、ステーター内部に高強度永久磁石を固定します。

 

3. 整流子とブラシを取り付けます。整流子は巻線軸に取り付けられ、ブラシはモーターのハウジングに固定されており、整流子と接触して電流の方向を切り替えることができます。

 

4. ベアリングとローターの組み立て:ベアリングはローターに接続されており、回転機構全体の低摩擦と効率的な動作を保証します。

 

5. 梱包とテスト:すべてのコンポーネントの組み立てが完了した後、モーターの性能指標が要件を満たしていることを確認するために、電気的性能と機械的安定性のテストが実行されます。

 

 

コアレスモーターの設計には主に直線巻、傾斜巻、同心巻の3種​​類の巻線構造があり、それぞれの構造に独自の利点があり、さまざまなアプリケーションのニーズに適しています。

 

ストレート傷:この設計では、ワイヤはモーターの軸に平行な直線に巻かれます。構造が簡単で製造コストが安く、低コストでそこそこの性能が要求される用途に適していますが、磁気結合効率が低く、モータの出力も比較的小さくなります。

 

斜め巻き：ワイヤーは一定の角度で斜めに巻かれており、まっすぐに巻くよりも巻線の密度と被覆率が高くなります。この設計により、モーターの磁気結合効率が向上し、振動と騒音が低減され、モーターの動作がよりスムーズになり、高性能と低騒音が必要な用途に適しています。

 

同心巻き:コアレスではワイヤーが同心円状に巻かれており、均一な磁場分布と高い効率を実現します。この設計は通常、非常に高い精度、モーターの低い慣性、高速応答を必要とする機器に使用され、医療機器やロボット工学などの精密に制御されるアプリケーションに適しています。

 

 

コアレス モーターの動作原理は電磁誘導の法則に基づいています。コアレス モーターの巻線に電流が流れると、巻線内の電流がモーターの磁場と相互作用し、ローターを駆動する電磁力が発生します。回転します。コアレスモーターはコア付きモーターとは異なり、鉄心がないため、鉄心に起因するヒステリシスや渦電流損がなくなり、モーターのローター慣性が非常に低くなります。この機能により、コアレス モーターは外部制御信号に迅速に応答し、起動時と停止時の慣性が小さくなるため、高精度で高動的応答のアプリケーションに非常に適しています。

 

 

コアモーターと比較したコアレスモーターの利点:

ローター慣性の低減:コアレスモーターのローターには鉄心がないため、ローターの重量が軽くなり、慣性が小さくなります。加減速時の応答性が向上するため、ロボットや精密機器など、高速応答と高精度な位置決めが要求される製品に最適です。

 

高効率かつ低損失:鉄心の問題がないため、コアレスモーターはコア損失（渦電流損失やヒステリシス損失など）を発生させず、モーターのエネルギー変換効率が高くなります。通常の状況では、エネルギー利用率は75%に達します{{1 }}%​​。

 

スムーズな動作と低騒音:コアレスモーターの設計により、鉄芯による振動や騒音が軽減され、モーターの動作がより安定し、静かになります。同じパラメータのブラシレス DC モーターでは、コアレス BLDC モーターは、医療機器やハイエンド家電などのノイズに敏感な用途により適しています。

 

スムーズな動作と低騒音:コアレスモーターの設計により、鉄芯による振動や騒音が軽減され、モーターの動作がより安定し、静かになります。同じパラメータのブラシレス DC モーターでは、コアレス BLDC モーターは、医療機器やハイエンド家電などのノイズに敏感な用途により適しています。

 

コンパクトな構造:コアレスモーターは通常、コンパクトな設計で、体積と重量の制限が厳しい用途に使用できます。鉄芯がないため、省スペースで高出力が得られ、携帯機器や軽量化が求められる分野に最適です。

 

優れた放熱性能:コアレスモーターは鉄芯がないため、内部に隙間ができ、空気の流れと放熱性が向上します。コアモーターと比較して、作業中に発生する熱をより効果的に処理でき、モーターの温度上昇速度を低減し、寿命を延ばします。

 

コアモーターと比較したコアレスモーターの欠点:

製造コストが比較的高い:コアレスモーターの製造プロセスは比較的複雑で、製造材料費も高いため、全体の生産コストがコアモーターよりも高くなり、用途によってはコストメリットが得られません。

 

製造プロセスはさらに複雑です。コアレスモーターの製造には、精密なプロセスとより複雑な設備、特に巻線とステーターの加工が必要であり、これにより生産プロセスがより困難になり、量産速度が制限されます。

 

温度に対してより敏感:コアレスモーターは通常、鉄芯で支えられていないため、巻線部分が高温に敏感になります。モーターが高すぎる温度で動作すると、巻線が過熱し、性能の低下や損傷を引き起こす可能性があります。

 

磁性材料の制限と磁束密度の制限：コアレス モーターの構造設計により、比較的低い磁場と磁束密度が生成されるため、一部のアプリケーションではモーターの出力が制限される場合があります。さらに、コアレスモーターは磁性材料に大きく依存しているため、高性能が必要なアプリケーションでは、モーターにはより高価な磁性材料を使用する必要がある場合があります。

 

 

中国の大手コアレスモーターメーカーとして 2011 年に設立された VSD は、高性能マイクロモーターの研究開発、製造、マーケティングに重点を置いています。 10,000 平方メートルを超える敷地面積を持つ VSD 工場には、500 人を超える最前線の従業員と 100 人を超える管理スタッフがおり、そのうち研究開発チームは 25 人の専門家で構成されています。当社は毎月 450 万個以上のモーターを生産し、世界中のお客様に適切な供給とカスタマイズされたソリューションを提供します。

 

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当社のモーターはヨーロッパ、アメリカ、東南アジアに輸出されており、Mengfali、Panasonic、Philipsなどの国際的に有名な企業の信頼と賞賛を獲得しています。 VSD を選択するということは、優れたコアレス モーター テクノロジーと世界的に認められた品質を選択することを意味します。

 

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