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BLDCモータの構造と材料の選択

BLDC Motor Structure

BLDC(ブラシレスDC)モーターは、高速、低損失、長寿命という大きな利点により、オートメーション、新エネルギー、航空宇宙などの分野で中核部品となっている。本稿では、主にブラシレスDCモータの構成部品と使用材料について紹介する。

BLDCモータの構造構成

1.ステーター

ステーターはモーターの固定部分で、回転磁界を発生させ、ローターを回転させる役割を担っている。

コアの構造:

ラミネートコア: 円筒形またはリング状の構造体で、薄いものを多数積み重ねて形成される、 表面絶縁珪素鋼板 (良好な磁気伝導性と低渦電流損失)。内周に均等に配置されたスロット。

ワインディング: 銅線コイル は、コアのスロットにしっかりと埋め込まれている。これらのコイルは特定の規則(通常はU、V、Wの3相)に従って接続され、複数の電磁石を形成する。コイルの接続方法はモータの特性に影響する。

重要なポイント ステーターコアは磁気伝導のための「骨格」として機能し、ステーター巻線は「エネルギー入力ポート」であり「磁場発生装置」である。三相巻線に特定の順序で電流を流すと、固定子内部に連続回転磁界が発生する。

モーター固定子材質

2.ローター:
ローターはモーターの回転出力部分である。ステーターから発生する回転磁界に引きつけられて回転する。

コアの構造:
シャフト: 頑丈な金属シャフト これはモーター出力トルクの担い手であり、通常はベアリングを介してエンドカバーに支持されている。

ローターコア: また、その素材は 磁性珪素鋼板 を積層してシャフトに固定する。その機能は磁気回路を提供することである。

永久磁石: 高性能永久磁石は、ローターコアの外面にしっかりと取り付けられているか、内部に埋め込まれている。これらの磁石は、N極とS極が交互に現れる形で着磁されています。

3.ポジションセンサー:
一般的なタイプ: 最も一般的に使用されているのはホール効果センサーである。通常、ホールセンサーは3つ(3相に対応)あり、ステーター内部のエアギャップ付近に巧妙に設置されている。

動作原理: ローターが回転すると、ローター上の永久磁石の磁界がこれらのホールセンサーを順番に掃引する。センサーは磁界の方向の変化を感知し、この変化を電気信号出力に変換することができる。

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