汎用モーターの分類-

永久磁石ブラシレスモーター

ブラシレス モーターは 1960 年代後半に誕生し、永久磁石材料技術、マイクロエレクトロニクスおよびパワー エレクトロニクス技術、モーター技術と並行して急速に発展しました。ブラシレス モーターは典型的な電気機械集積製品であり、主にモーター本体、位置センサー、電子スイッチング回路で構成されています。ロータに永久磁石材料を使用したブラシレスモータは永久磁石ブラシレスモータとも呼ばれ、ブラシレスモータの多くは永久磁石ロータを使用しています。

 

永久磁石ブラシレス モーターは、方形波 (モーター本体の固定子巻線に方形波電流が注入される) で駆動されるブラシレス DC モーター (BLDCM) と、正弦波で駆動される永久磁石同期モーター (PMSM) の 2 つのタイプに分類できます。従来のブラシ付き DC モーターと比較して、BLDCM は従来の DC モーターの機械的整流を電子的整流に置き換え、ステーターとローターを逆転させる (ローターは永久磁石を使用する) ため、機械的な整流子とブラシが不要になります。一方、PMSM は、巻線-同期モーターの回転子の励磁巻線を永久磁石に置き換え、固定子は変更しないため、励磁コイル、スリップ リング、ブラシが不要になります。 BLDCM のステータ電流は方形波によって駆動されるため、PMSM の正弦波駆動と比較して、インバータが同じ条件下で方形波を取得するのははるかに簡単です。さらに、その制御は PMSM よりも簡単です（ただし、低速での性能は主に脈動トルクの影響により PMSM より劣ります）。したがって、BLDCM は幅広い注目を集めています。

 

永久磁石ブラシレスモーターは、その優れた性能とかけがえのない技術的優位性により、ますます注目を集めています。特に 1970 年代後半以降、マイクロモーター製造プロセスの継続的な改善に加えて、希土類流体磁性材料、パワー エレクトロニクス、コンピューター制御などのサポート技術の急速な進歩により、永久磁石ブラシレス モーターの技術と性能が継続的に向上してきました。-当初は航空宇宙、ロボット工学、家電製品の中小型サーボ ドライブで使用されていましたが、現在は電気自動車、電気複合ユニット、電気船舶に広く応用されています。{4}}今後、永久磁石ブラシレス DC モータ技術と関連技術の継続的な発展、および人類社会の進歩に伴い、永久磁石ブラシレスモータはさらに幅広い用途に使用されることになります。

 

リニアモーター

モーター設計理論は大幅に進歩し、リニアモーターの応用が促進され、再び注目を集めています。

近年、リニアモータは産業機械、鉄道輸送、エレベータ、空母航空機発射装置、電磁砲、ミサイル発射装置、電磁推進潜水艦などに実用化されている。米国やその他の国で研究されているいわゆる「宇宙エレベーター」では、リニア モーターを使用してスペースシャトルや宇宙船を宇宙に打ち上げます。-

 

コンピュータのディスク ドライブには、ボイス コイル モータと呼ばれる読み取り/書き込みヘッドを駆動するタイプのモータがあり、これもリニア モータの一種と考えることができます。

リニアモーターは電気モーターに限定されません。リニア発電機もあります。図 2-7 は波力駆動リニア発電機を示しています。

 

ステッピングモーター
ステッピング モーターは、電気パルス信号を角変位に変換してローターの回転を制御し、自動制御装置のアクチュエーターとして機能します。パルス信号が入力されるたびにステッピング モーターが 1 ステップ前進するため、パルス モーターとも呼ばれます。マイクロエレクトロニクスとコンピューター技術の発展に伴い、ステッピングモーターの需要は日々増加しており、国民経済のあらゆる分野で使用されています。

 

ステッピング モーターの駆動電源は、周波数変換器パルス信号源、パルス分配器、およびモーター巻線にパルス電流を供給するパルス増幅器で構成されます。ステッピングモーターの動作性能は、モーターと駆動電源間の適切な調整に依存します。

 

ステッピング モーターは、モーターのタイプに基づいて、電気機械式と磁気電気式の 2 つの基本的なタイプに分類されます。電気機械式ステッピング モーターは、鉄心、コイル、ギア機構で構成されています。ソレノイドコイルに通電すると磁力が発生し、鉄心が作動して動きます。ギア機構は出力シャフトをある角度だけ回転させ、回転防止ギアが出力シャフトを新しい作動位置に保ちます。-再度コイルに通電すると、シャフトがさらに角度回転するなどしてステップ動作を行います。電磁ステッピング モーターには主に、永久磁石、リアクティブ、永久磁石誘導の 3 つの形式があります。

 

超電導モーター 超電導モーターは、巻線に超電導材料が使用されている点を除けば、電気機械エネルギー変換原理の点では通常のモーターとあまり変わりません。これにより、サイズを大幅に縮小し、エネルギーを節約できます。超電導には冷凍装置が必要なため、特に構造が複雑なため、一般に大型の発電機やモーター（大型船舶の推進用など）でのみ使用されます。図2-9に船舶用超電導直流モーターを示します。

 

超音波圧電モーター 超音波圧電モーターは、1980 年代半ばに開発された新しいタイプの駆動デバイスです。-磁界や巻線がなく、その原理は従来の電磁モーターとはまったく異なります。圧電材料の逆圧電効果を利用し、電気エネルギーを弾性体の超音波振動に変換し、摩擦伝達を移動体の回転運動や直線運動に変換します。このタイプのモータは、低速運転、高出力、コンパクトな構造、小型、低騒音などの利点があります。また、環境磁場の影響を受けないため、生命科学、光学機器、精密機械などの分野への応用が可能です。