アウトランナーブラシレスモーターとは?

ローターが外側、ステーターが内側にあるブラシレスDC(BLDC)モーターをアウトランナーブラシレスモーターと呼びます。この設計は、ローターがステーターの内側にあるのが一般的である従来のモーターとは対照的です。アウターローター設計は、特に高トルク発生において、一定の性能上の利点をもたらします。

アウトランナーVSインランナーDCブラシレスモーター

主要コンポーネント

  • 外部ローター:アウトランナーBLDCモーターのローターは外側に配置され、通常は内面に永久磁石が取り付けられています。このローターの外側への配置が、モーターの高いトルク発生能力の鍵となっています。
  • 内部ステーター:ステーターはローターの内側に配置され、巻線を保持しています。これらの巻線に電流が流れると、磁場が発生します。
  • 巻線:ステーター内部に配置された巻線です。電流が巻線に流れると、巻線が回転し、ローターの磁場と結合して電磁場を生成します。

動作原理

アウトランナー ブラシレス モーターの動作には、次の手順が含まれます。

  • 電流と磁場:電流がステータ巻線を流れると、回転磁界が発生します。
  • ローター磁石との相互作用:外側ローターの内面にある永久磁石は、この回転磁界と接触しています。
  • トルク発生:ローター磁石とステータ巻線の磁界の相互作用によって発生するトルクが、ローターを回転させます。
  • 連続回転:ステータ巻線に電流が供給されている限り、ローターは回転し続け、回転磁界を維持することでローターの動きを維持します。

長所と短所


Pros

Cons

  • High torque

  • Better natural cooling

  • Quieter operation

  • Simpler to mount

  • Smooth and precise control

  • Lower RPM

  • More exposed to damage

  • More mechanical noise

  • Complex to fine-tune

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インランナー型ブラシレスモーターとは?

ローターがステーター内に内蔵されたブラシレスDC(BLDC)モーターの一例が、インランナー型BLDCモーターです。この従来型設計は、ローターが外部にあるアウトランナー型モーターとは対照的です。インランナー型モーターは高回転速度を実現できることで知られており、小型化と高回転速度が求められる用途でよく使用されます。

動作原理

インランナーブラシレスモーターの動作には、次の手順が含まれます。

  • 電流と磁場:ステータ巻線を流れる電流によって回転磁場が生成されます。
  • ローター磁石との相互作用:この回転磁場は、ローター表面の永久磁石と相互作用します。
  • トルク生成:ステータとローターの電磁場の相互作用によってトルクが生成され、ローターが回転します。
  • 連続回転:ステータ巻線に電流が供給されている限り、回転磁場は維持され、ローターは回転し続け、連続的な運動を生み出します。

主要コンポーネント

  • 内部ローター:ローターはステーターの内側に配置され、その外表面に永久磁石が配置されています。ローターをコンパクトに配置することで高速回転が可能になります。
  • 外部ステーター:巻線はステーター内に配置されており、ステーターはローターを囲んでいます。
  • 巻線:通電されると、ステーター内のコイルが電磁場を発生させます。この電磁場がローターの磁場と相互作用することで、回転運動が発生します。

長所と短所


Pros

Cons

  • High RPM

  • Effective cooling

  • Quieter operation 

  • Precise control

  • Lower torque

  • More noise

  • More complex control

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インランナーブラシレスモーターとアウトランナーブラシレスモーターの選択方法は?

高速アプリケーション

  • インランナーブラシレスモーターを選ぶ理由:
  • 理由:インランナーモーターは、高回転速度(RPM)を実現するように設計されています。軽量でコンパクトな設計のため、高速回転時に高い効率が求められる用途に最適です。
  • :電動工具(ドリル、グラインダー)、ラジコンカーやボート、高速ロボット、電気自動車(特にスペースが限られており、高回転速度が必要な用途)。

高トルクアプリケーション

  • アウトランナーブラシレスモーターを選ぶ理由:
  • 理由:アウトランナーモーターはローター径が大きいため、高いトルクを発揮します。強度と大きな負荷への対応力に優れているため、大きなトルクを必要とする用途に最適です。
  • :ドローン(揚力と操縦性向上のため)、電動自転車、ジンバルシステム、低速で高いトルクを必要とする産業機械など。

コンパクトで軽量な設計

  • インランナーブラシレスモーターを選ぶ理由:
  • 理由:インランナーモーターは一般的にアウトランナーモーターよりもコンパクトで軽量であるため、スペースと重量が重要な要素となる用途に適しています。
  • :ロボット工学(精度とコンパクトさが不可欠)、小型電気自動車、ポータブルツール。

スムーズな操作を必要とするアプリケーション

  • アウトランナーブラシレスモーターを選ぶ理由:
  • 理由:アウトランナーモーターは、トルクリップルが少なく、よりスムーズに動作する傾向があり、安定した性能を提供します。これは、細かい制御とスムーズな動きが求められるアプリケーションにとって非常に重要です。
  • :カメラジンバル、医療機器、精密機器、スムーズで安定した性能が求められる趣味のプロジェクトなど。

高効率のニーズ

高速効率にはインランナーブラシレスモーターをお選びください。

  • 理由:インランナーモーターは高速回転時に高い効率を発揮するため、高回転数での効率維持が重要な用途に最適です。
  • :高速電気自動車、高性能電動工具、その他高速連続運転が求められるあらゆる用途。

    高トルク効率を求めるならアウトランナーブラシレスモーターをお選びください:

     

  • 理由:アウトランナーモーターは電力をトルクに変換する効率に優れているため、効率的なトルク生成が求められる用途に最適です。
  • :電動自転車、ドローン(効率的な揚力と操縦性を求める用途)、持続的なトルクが求められる用途。

環境条件

冷却要件に基づいて選択してください:

  • インランナーモーター:ステーターを介した効率的な冷却のため、冷却管理が可能で高速回転が求められる環境に適しています。
  • アウトランナーモーター:外部ローターによる自然冷却が優れているため、冷却が困難な環境に適しています。

まとめ

アウトランナー型BLDCモーターとインランナー型BLDCモーターのどちらを選ぶかは、お客様のアプリケーションニーズによって異なります。高速、コンパクト、軽量のアプリケーションには、高回転数で高効率なインランナー型モーターが最適です。

一方、高トルク、堅牢性、スムーズな動作を求めるアプリケーションには、ローター径が大きく安定した性能を持つアウトランナー型モーターが最適です。環境条件、冷却要件、効率要件を考慮してください。インランナー型モーターは高速工具やEVに適しており、アウトランナー型モーターはドローンや電動自転車に適しています。BLDCモーターメーカーであるGian Transmissionは、お客様のプロジェクト固有の要件に合わせてモーターをカスタマイズし、最高の性能と互換性を確保します。