モーターは事実上あらゆる場所で見られます。このガイドでは、電気モーターの基本、利用可能な種類、そして適切なモーターの選び方について解説します。用途に最適なモーターを選ぶ際に答えるべき基本的な質問は、「どのタイプを選ぶべきか」「どの仕様が重要か」です。
モーターはどのように動作するのですか？
振動式電動モーターモーターは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換することで運動を生み出します。力は、磁場と巻線との交流（AC）または直流（DC）電流の相互作用によってモーター内部で発生します。電流の強さが増すと、磁場の強さも増します。オームの法則（V = I*R）を覚えておいてください。抵抗が増加すると、同じ電流を維持するためには電圧を上昇させる必要があります。
電気モーターモーターには様々な用途があります。従来の産業用途としては、送風機、工作機械や電動工具、ファン、ポンプなどが挙げられます。趣味でモーターを使用する人は、ロボットや車輪付きモジュールなど、動きを必要とする小型の用途によく利用します。
モーターの種類：
DCモーターには多くの種類がありますが、最も一般的なのはブラシ付きまたはブラシレスです。振動モーターステッピングモーター、サーボモーター。
DCブラシモーター：
DCブラシモーターは最もシンプルなモーターの一つで、多くの家電製品、玩具、自動車などに使用されています。接触ブラシと整流子が電流の方向を切り替える仕組みです。製造コストが安く、制御も容易で、低速（毎分回転数、RPM）でも優れたトルクを発揮します。ただし、ブラシの摩耗による交換が頻繁に必要となること、ブラシの発熱により回転速度が制限されること、ブラシのアーク放電によって電磁ノイズが発生する可能性があることなど、いくつかの欠点があります。
3V 8mm 最小コイン型ミニ振動モーター フラット振動ミニ電動モーター 0827
ブラシレスDCモーター：
最高の振動モーターブラシレスDCモーターは、ローターアセンブリに永久磁石を使用しています。航空機や地上車両用途のホビー市場で人気があります。ブラシ付きDCモーターよりも効率が高く、メンテナンスが少なく、騒音も少なく、出力密度も高くなっています。また、大量生産が可能で、直流電流で駆動する点を除けば、一定の回転数を持つ交流モーターに似ています。ただし、いくつかの欠点もあります。専用のレギュレーターがないと制御が難しく、駆動用途では低い始動負荷と専用のギアボックスが必要となるため、設備投資コストが高く、複雑で、環境上の制約もあります。
3V 6mm BLDC ブラシレスDCフラットモーター振動電動モーター 0625
ステッピングモーター
ステッピングモーターの振動振動発生装置は、携帯電話やゲームコントローラーなど、振動を必要とする用途に使用されます。電動モーターによって振動が発生し、駆動軸に不均衡な質量が取り付けられているため、振動が生じます。また、音を発するため、あるいは警報やドアベルとして振動する非電子式のブザーにも使用できます。
精密な位置決めが必要な場合、ステッピングモーターは頼りになります。プリンター、工作機械、印刷機などに使用されています。
プロセス制御システムであり、ユーザーがステップ間をスムーズに移動できる高い保持トルクを実現するように設計されています。コントローラシステムは、ドライバに信号パルスを送信して位置を指定し、ドライバはそれを解釈して比例電圧をモータに送ります。比較的簡単に製造および制御できますが、常に最大電流を消費します。ステップ距離が小さいため最高速度が制限され、高負荷時にはステップがスキップされることがあります。
中国製ギアボックス付きDCステッピングモーターGM-LD20-20BYの低価格
モーターを購入する際に考慮すべき点：
モーターを選ぶ際には、注意すべき特性がいくつかありますが、電圧、電流、トルク、回転速度（RPM）が最も重要です。
電流はモーターを動かす動力源であり、電流が大きすぎるとモーターが損傷します。DCモーターの場合、動作電流と停止電流が重要です。動作電流とは、モーターが通常のトルクで消費すると予想される平均電流値です。停止電流とは、モーターが停止速度（0RPM）で回転するのに十分なトルクを発生させる電流値です。これは、モーターが消費できる最大電流値であり、定格電圧を乗じたときの最大電力値でもあります。モーターを常時運転する場合、または定格電圧よりも高い電圧で運転する場合は、コイルが溶けないようにヒートシンクが重要です。
電圧は、電流を一方向に流し続け、逆電流に打ち勝つために使用されます。電圧が高いほど、トルクも高くなります。DCモーターの定格電圧は、運転中に最も効率的な電圧を示しています。必ず推奨電圧を印加してください。電圧が低すぎるとモーターが動作せず、高すぎると巻線が短絡して電力損失や完全な破損につながる可能性があります。
トルクに関しては、動作トルクとストールトルクも考慮する必要があります。動作トルクとは、モーターが設計上発生させるトルクの量であり、ストールトルクとは、ストール速度から動力を加えたときに発生するトルクの量です。常に必要な動作トルクを確認する必要がありますが、用途によってはモーターをどれだけまで駆動できるかを知る必要がある場合もあります。例えば、車輪型ロボットの場合、トルクが大きいほど加速性能は向上しますが、ストールトルクがロボットの重量を持ち上げられるだけの強度を持っていることを確認する必要があります。この場合、速度よりもトルクの方が重要になります。
モーターの速度、つまり回転数（RPM）は、複雑な要素となる場合があります。一般的に、モーターは最高速度で動作するのが最も効率的ですが、ギアが必要な場合は必ずしもそうとは限りません。ギアを追加するとモーターの効率が低下するため、速度とトルクの低下も考慮する必要があります。
モーターを選定する際に考慮すべき基本事項は以下のとおりです。用途と使用する電流を考慮して、適切なモーターの種類を選定してください。電圧、電流、トルク、速度といった用途の仕様によって最適なモーターが決まるため、必ずその要件に注意してください。
2007年に設立されたLeader Microelectronics (Huizhou) Co., Ltd.は、研究開発、生産、販売を統合した国際企業です。当社は主にフラットモーター, リニアモーター, ブラシレスモーター, コアレスモーターSMDモーター、エアモデリングモーター、減速モーターなど、また、多分野にわたる用途のマイクロモーター。
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投稿日時：2019年2月21日
