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Company blog about ブラシ付き vs. ブラシレス DC モーターの主な選定要因

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ブラシ付き vs. ブラシレス DC モーターの主な選定要因

2026-01-22

産業機械の中核部品である電気モーターを選択する際、エンジニアはブラシ付きDCモーターとブラシレスDCモーターのどちらを選ぶかという重要な決断に直面することがよくあります。この2つの主要なモータータイプはそれぞれ異なる利点と制限があり、さまざまな用途に適しています。

ブラシ付きDCモーター:シンプルさと制御性

ブラシ付きDCモーターは、そのシンプルな設計と制御の容易さで知られています。その動作は、カーボンブラシと整流子の機械的な相互作用に依存しており、モーター巻線の電流方向を周期的に反転させてローターの動きを駆動します。この設計により、複雑な駆動回路なしでDC電源に直接接続できます。

主な利点には以下が含まれます:

  • シンプルな制御: 洗練された駆動回路なしでDC電源から直接動作します
  • 優れた低速性能: 貴金属ブラシを備えたモデルは、非常に低い回転数でも安定性を維持します
  • 環境への耐性: グラファイトブラシのバリアントは、過酷な条件下でも確実に動作します

しかし、ブラシ付きモーターにはいくつかの欠点があります:

  • 寿命の制限: ブラシの摩耗により、定期的なメンテナンスと交換が必要になります
  • 速度の制約: 機械的摩擦が最大回転速度を制限します
  • 粉塵の発生: ブラシの摩耗により、クリーンな環境には適さない微粒子が発生します
  • 電磁干渉: 機械的な整流は電気的ノイズを発生させます

さらに、ブラシ付きモーターはトルクリップル(回転力の変動)を示し、これは整流子のセグメント数と相関しています。セグメント数を増やすとリップルが減少し、よりスムーズな動作が得られます。

ブラシレスDCモーター:効率と長寿命

ブラシレスDCモーターは、電子整流によって多くのブラシ付きモーターの制限に対処し、物理的なブラシを排除しながら、より長い耐用年数、より高い効率、およびメンテナンスの削減を提供します。

主な利点には以下が含まれます:

  • 長寿命: ブラシの摩耗がないため、サービス間隔が劇的に長くなります
  • より高い速度能力: 機械的摩擦がないため、より高いRPMが可能になります
  • クリーンな動作: 微粒子の発生がないため、無菌環境に適しています
  • 電気的ノイズの低減: 電子スイッチングにより干渉が最小限に抑えられます

この技術にはトレードオフがあります:

  • 複雑な制御要件: 外部駆動回路が必要です
  • 位置センシングへの依存: ホール効果センサーまたはエンコーダーが必要です
  • 低速の制限: センサーの分解能は低速回転の安定性に影響します

トルクリップルの管理は、制御方法によって異なります。ベクトル制御(正弦波駆動)は、台形(120°矩形波)整流と比較してリップルを大幅に削減します。コアレス設計は、磁気コギングを排除することにより、さらにリップルを最小限に抑えます。

選択基準:用途に合わせたモーターの選択

モーターの選択には、動作要件の慎重な評価が必要です:

  • 予算重視のプロジェクト: ブラシ付きモーターは、長寿命が重要でない場合にコスト上の利点を提供します
  • 高信頼性システム: メンテナンスへのアクセスが制限されている場合、ブラシレスモデルが優れています
  • 高速アプリケーション: ブラシレス設計は、機械的な速度の障壁を克服します
  • クリーンルーム環境: ブラシレスモーターは汚染を防ぎます
  • 精密な低速動作: 高分解能エンコーダーを搭載したブラシレスまたは貴金属ブラシ付きモーター

最適な選択は、技術仕様、環境要因、および経済的考慮事項のバランスを取り、最高の機器性能を確保することです。

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ブラシ付き vs. ブラシレス DC モーターの主な選定要因

2026-01-22

産業機械の中核部品である電気モーターを選択する際、エンジニアはブラシ付きDCモーターとブラシレスDCモーターのどちらを選ぶかという重要な決断に直面することがよくあります。この2つの主要なモータータイプはそれぞれ異なる利点と制限があり、さまざまな用途に適しています。

ブラシ付きDCモーター:シンプルさと制御性

ブラシ付きDCモーターは、そのシンプルな設計と制御の容易さで知られています。その動作は、カーボンブラシと整流子の機械的な相互作用に依存しており、モーター巻線の電流方向を周期的に反転させてローターの動きを駆動します。この設計により、複雑な駆動回路なしでDC電源に直接接続できます。

主な利点には以下が含まれます:

  • シンプルな制御: 洗練された駆動回路なしでDC電源から直接動作します
  • 優れた低速性能: 貴金属ブラシを備えたモデルは、非常に低い回転数でも安定性を維持します
  • 環境への耐性: グラファイトブラシのバリアントは、過酷な条件下でも確実に動作します

しかし、ブラシ付きモーターにはいくつかの欠点があります:

  • 寿命の制限: ブラシの摩耗により、定期的なメンテナンスと交換が必要になります
  • 速度の制約: 機械的摩擦が最大回転速度を制限します
  • 粉塵の発生: ブラシの摩耗により、クリーンな環境には適さない微粒子が発生します
  • 電磁干渉: 機械的な整流は電気的ノイズを発生させます

さらに、ブラシ付きモーターはトルクリップル(回転力の変動)を示し、これは整流子のセグメント数と相関しています。セグメント数を増やすとリップルが減少し、よりスムーズな動作が得られます。

ブラシレスDCモーター:効率と長寿命

ブラシレスDCモーターは、電子整流によって多くのブラシ付きモーターの制限に対処し、物理的なブラシを排除しながら、より長い耐用年数、より高い効率、およびメンテナンスの削減を提供します。

主な利点には以下が含まれます:

  • 長寿命: ブラシの摩耗がないため、サービス間隔が劇的に長くなります
  • より高い速度能力: 機械的摩擦がないため、より高いRPMが可能になります
  • クリーンな動作: 微粒子の発生がないため、無菌環境に適しています
  • 電気的ノイズの低減: 電子スイッチングにより干渉が最小限に抑えられます

この技術にはトレードオフがあります:

  • 複雑な制御要件: 外部駆動回路が必要です
  • 位置センシングへの依存: ホール効果センサーまたはエンコーダーが必要です
  • 低速の制限: センサーの分解能は低速回転の安定性に影響します

トルクリップルの管理は、制御方法によって異なります。ベクトル制御(正弦波駆動)は、台形(120°矩形波)整流と比較してリップルを大幅に削減します。コアレス設計は、磁気コギングを排除することにより、さらにリップルを最小限に抑えます。

選択基準:用途に合わせたモーターの選択

モーターの選択には、動作要件の慎重な評価が必要です:

  • 予算重視のプロジェクト: ブラシ付きモーターは、長寿命が重要でない場合にコスト上の利点を提供します
  • 高信頼性システム: メンテナンスへのアクセスが制限されている場合、ブラシレスモデルが優れています
  • 高速アプリケーション: ブラシレス設計は、機械的な速度の障壁を克服します
  • クリーンルーム環境: ブラシレスモーターは汚染を防ぎます
  • 精密な低速動作: 高分解能エンコーダーを搭載したブラシレスまたは貴金属ブラシ付きモーター

最適な選択は、技術仕様、環境要因、および経済的考慮事項のバランスを取り、最高の機器性能を確保することです。