スロット型ブラシレスDCモーターとは？

整流用のブラシを使わずに動作する電気モーターは、スロット型ブラシレスDC（BLDC）モーターと呼ばれます。モーターの巻線を流れる電流は、電子制御装置によって制御されます。「スロット型」とは、巻線を収容するためのスロットを備えたステーターの設計を指します。

動作原理：

磁場生成：

電子コントローラは巻線に正確な順序で電流を供給し、ステータに回転磁場を生成します。

ローターとの相互作用：

ステータ巻線によって生成される回転磁場は、ローター上の永久磁石に影響を与えます。

ローターの磁石とステータの回転磁場との間の磁力によって発生するトルクが、ローターを回転させます。

整流：

ブラシ付きモータとは異なり、BLDCモータでは整流は電子的に行われます。

センサー（ホール効果センサーなど）またはセンサーレス制御方式によってローターの位置が検出され、コントローラは適切なタイミングで巻線の電流を切り替えることで回転を維持します。

連続回転：

コントローラは巻線の電流を連続的に調整し、ローターのスムーズで効率的な回転を保証します。

Pロと Cオン

スロットレスブラシレスDCモーターとは？

スロットレスブラシレスDC（BLDC）モーターは、従来のスロット付きBLDCモーターのステータに見られるスロットをなくしたタイプのBLDCモーターです。スロットレス設計では、巻線はステータコアの表面に直接配置され、通常は積層鋼板で作られています。

動作原理：

磁場生成：

電子制御装置が巻線に電流を供給し、ステータ内に回転磁場を発生させます。

ローターの相互作用：

ステータ巻線によって発生する回転磁場とローターの永久磁石との相互作用によって生じるトルクにより、ローターは回転します。

整流：

連続回転を維持するために、ローターの位置に応じて巻線の電流を切り替える電子整流が採用されています。

Pロと Cオン

スロット付きブラシレス DC モーターとスロットレス ブラシレス DC モーターの違いは何ですか?

ステーター設計:

スロット付きBLDCモーター：

• 巻線が配置されるスロットを備えたステーターを備えています。
• スロットは巻線を保持するのに役立ち、スロット形状によりコギングトルクの発生にも寄与します。
  スロットレスBLDCモーター：
• スロットのない滑らかなステーターを備え、巻線はコア表面に直接配置されています。
• コギングトルクを排除し、よりスムーズな動作を実現します。

電磁干渉（EMI）：

• スロット付きBLDCモーター：
• スロットがあると磁場の変動が生じ、EMI（電磁干渉）が増加する可能性があります。
  スロットレスBLDCモーター：
• 滑らかなステーター表面により磁場の変動が低減され、EMIが低減します。

製造の複雑さとコスト:

• スロット付きBLDCモーター：
• 巻線をスロット内に簡単に配置できるため、製造が容易でコストも低くなります。
  スロットレスBLDCモーター：
• 滑らかなコア表面に巻線を配置し、放熱を効果的に管理するために精度が求められるため、製造がより複雑でコストも高くなります。

側面	溝付きブラシレスDCモーター	溝なしブラシレスDCモーター
構造	ステータに溝がある	スムーズなステータ
トルクリップル	トルクリップルが大きい	トルクリップルが小さい
効率	効率が低い	効率が高い
電磁干渉 (EMI)	EMIレベルが高い	EMIレベルが低い
製造の複雑さ	単純でコストが低い	複雑でコストが高い
トルク密度	トルク密度が高い	トルク密度が低い
応用例	電動工具、産業機械	医療機器、精密機器

 

スロット付きブラシレスDCモーターとスロットレスブラシレスDCモーターの選び方

アプリケーションに最適なブラシレスDC（BLDC）モーターを選択する際には、経済性、環境要因、性能要件など、さまざまな基準を考慮する必要があります。

アプリケーション要件

トルクリップル

• スロット付き：高いトルクリップルを許容できるアプリケーション（電動工具、産業機械など）の場合は、スロット付きモーターが適している可能性があります。
• スロットレス：最小限のトルクリップルでスムーズな動作が求められるアプリケーション（医療機器、精密機器など）の場合は、スロットレスモーターを選択してください。

効率

• スロット型：効率がそれほど重要でない用途に適しています。
• スロットレス：損失が少ないため、高効率が求められる用途に最適です。

トルク密度

• スロット付き：高いトルク密度を提供し、コンパクトなサイズでより大きなトルクを必要とする用途に適しています。
• スロットレス：低いトルク密度でも許容される用途に適しています。

電磁干渉（EMI）

• スロット付き：EMIが高いため、EMIがそれほど問題にならない環境に適しています。
• スロットレス：EMIが低いため、医療機器や通信機器などの敏感なアプリケーションに最適です。

熱管理

• スロット付き：ステーターにスロットがあるため、放熱性に優れています。
• スロットレス：放熱がより困難なため、追加の冷却機構が必要になる場合があります。

コストと製造

• スロット付き：一般的に製造コストが低く、予算重視のプロジェクトに適しています。
• スロットレス：製造が複雑なため初期コストは高くなりますが、効率向上とEMI低減により長期的なコスト削減が期待できます。

環境条件

• スロット付き：堅牢な構造が求められる過酷な環境に適しています。
• スロットレス：精度とスムーズな操作が求められるクリーンな環境に適しています。

C結論

お客様のアプリケーションニーズに基づいてこれらの要素を評価することで、スロット付きブラシレスDCモーターとスロットレスブラシレスDCモーターのどちらがプロジェクトに最適かを、十分な情報に基づいて判断することができます。

それでも選定方法がわからない場合は、お気軽にお問い合わせください。お客様に合わせた個別対応をさせていただきます。