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モーターの仕組みから用途まで、基礎知識をご紹介します。

2025年1月16日

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装置です。

電気によって回転運動を作り出すことができ、扇風機や洗濯機、冷蔵庫など、多くの電化製品で動力源として利用されています。

本記事では、モーターの仕組みや用途、種類まで基礎知識をご紹介いたします。

 

モーターの構成

モーターは、主に「ローター(回転子)」と「ステーター(固定子)」という2つの部分から構成されています。

ローターは、モーターの内側に位置し、軸に取り付けられた永久磁石または電磁石で、モーター内の回転する部分です。ローターの回転軸にはベアリングで支持します。

一方、ステーターは、モーターの外側に位置し、電磁石を作るためのコイルが巻かれています。ステーターはローターを回転させるための力を生み出す部分になります。

モーターの原理

モーターの働きを簡単に説明すると、電流を流すことで磁界を発生させ、その磁力によって回転子を回転させるという仕組みです。この回転運動を利用することで、様々な機械を動かすことができます。

例えば、洗濯機では、モーターの回転によって洗濯槽を回転させ、衣類を洗っています。また、冷蔵庫では、モーターの回転によって冷媒を循環させ、庫内を冷やしています。

固定子のコイルに電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って磁界が発生します。この磁界と回転子の磁石との間で、N極とS極が引き合い、同じ極同士が反発する力が働きます。これらの力が回転子に回転力を与え、モーターは回転運動を続けます。

モーターの種類

モーターには、様々な種類があり、それぞれに特徴があります。

DCモーター

直流電流で動作するモーターです。小型で制御がしやすいという特徴があり、家電製品や玩具、小型ロボットなどに広く利用されています。ブラシ付きとブラシレスの2種類があります。

ブラシ付きDCモーター

構造がシンプルで安価ですが、ブラシの摩耗によるメンテナンスが必要となります。

ブラシレスDCモーター

ブラシがないため、長寿命でメンテナンスの手間が少なく、高効率という特徴があります。

 

ACモーター

交流電流で動作するモーターです。直流モーターに比べて大型で、力強い回転を得られます。産業機械やポンプ、ファンなどに利用されています。

誘導モーター

交流モーターの中で最も一般的なタイプで、構造が簡単で堅牢、低価格というメリットがあります。

同期モーター

回転速度が電源周波数に同期しているモーターで、精密な速度制御が必要な用途に適しています。

 

ステッピングモーター

パルス信号によって回転角度を制御できるモーターで、精密な位置決め制御が必要なプリンターや工作機械、ロボットなどに利用されます。

 

サーボモーター

フィードバック制御によって、正確な位置決めや速度制御を行うことができるモーターで、ロボットアームや工作機械、CNC装置などに利用されます。

 

モーターの用途

モーターは、その汎用性の高さから、家電製品から産業機械、自動車まで、幅広い分野で利用されています。

家電製品

洗濯機、冷蔵庫、エアコン、掃除機、電子レンジ、炊飯器など、私たちの生活に欠かせない家電製品の多くにモーターが使用されています。

 

自動車

エンジン始動、パワーウィンドウ、ワイパー、電動パワーステアリングなど、自動車の様々な機能をモーターが支えています。近年では、電気自動車 (EV) やハイブリッド車 (HV) の駆動用モーターとしても注目されています。

 

産業機械

工作機械、搬送装置、ロボット、ポンプ、コンプレッサーなど、工場の生産ラインで活躍する様々な産業機械にモーターが使用されています。

 

鉄道

電車や新幹線などの駆動用モーターとして、強力なパワーを持つモーターが利用されています。

 

航空宇宙

航空機やロケット、人工衛星など、航空宇宙分野でも特殊なモーターが使用されています。

 

医療

医療機器や介護ロボットなど、医療分野でもモーターの活躍の場が広がっています。

 

まとめ

モーターは、私たちの生活に欠かせない重要な動力源です。様々な種類があり、それぞれに特徴があります。

用途や目的に合わせて適切なモーターを選定することで、より快適で便利な生活を実現することができます。

モーターをはじめとする工場設備は下記よりお気軽にお問い合わせください!

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