モーター の 種類 は 何 です か

モーターの世界では,ACモーター,DCモーター,サーボモーター,ステップモーターの4つの主なタイプがあります.それぞれ独自の特性があり,異なるアプリケーション,利点,制限があります.

家電や工業機器の 一般的な用途から ロボットやCNC機械の 精密制御まで この4つのモーターが 提供するものを 探してみましょう

ACモーターとは?

交流モーターは電磁誘導現象を利用する電動モーターの一種である.交流電流がこの電動モーターを駆動する.

時折方向を逆転させ 時とともにその大きさを変化させる電流の一種です

この電流は直流 (DC) と対照的に,片方向にしか流れません.ACモーターは,単純な電気入力信号から機械エネルギーを生産する比較的効率的な方法を提供することができます.

ACモーターは,通常,ステータルとローターという2つの基本部品から構成される.ステータルは外側に留まり,モーターの静止部分である.渦巻きがあり,回転磁場を生成するために交流電流で供給されています.

ローターは内部に留まり,それはモーターの回転部分です.それは出力シャフトに固定され,第二回転磁場を生成します.永久磁石,不動性突出,ローターの磁場を発生させる.

1ACモーターはどうやって動きますか?

交流モーターが正確にどのように動作するかを理解するには,その基本的な特徴を知らなければならない.交流モーターは他の多くのタイプのモーター,特にDCモーターとは異なります.しかし,その根本的な理由は,それが明示的に交流電流で動いているという事実です.

交流電流 (alternating current) とは,電路の周りの流れ方向が定期的な間隔で逆転する電流である.また,交流電路の電圧が定期的に変化することを意味します.DC回路は比較的恒常である.

交流モーターは 交流電荷の方向を変化させるために 変電器と呼ばれる装置に頼ります これは特殊なタイプの発電機です電気が回転軸を通過すると電子磁場が発生します 電子磁場は電磁場を発生させます

ステータルに対して回転すると,この回転は,結果となるEMFは,ステータに対する設定点で方向または極度を切り替える..

静止軸に回転する電荷のローターによって生成されるからです 極を切り替えた結果ACモーターの電流方向の周期的な逆転は,定期的で予測可能な間隔で起こります.

水を固定速度で流通させると 液体から水分が流出します 液体から水分が流出します水を回転して前後へと押し流します.

2ACモーターの利点

世界各地の産業にもたらすいくつかの利点を理解します. そのうちのいくつかを見てみましょう.

耐久性

AC電動モーターは,ほとんどのDCモーターとは異なり,ブラシがないため,非常に耐久性があります.ブラシは簡単に磨かれ,より定期的なメンテナンスが必要になります.

ACモーターにはこの問題がないため,通常寿命が長く,耐久性のあるソリューションを求める方々に好まれます.

スタートアップ に 必要な 低 電力

起動に必要な電力は少ないため,ACモーターは電力をより均等に分配し,動作中に一貫した電力を維持することができます.

また,エンジンが起動時に過労すると 燃え尽きる可能性も減少します.

制御された加速

ACモーターの制御加速は 安定した制御された動きを可能にします これは世界中の多くの要求の高いアプリケーションにとって 重要なことです

速度が急激に増加したり減ったりしないため,摩托車への圧力が少なくなります.

制御された加速は,キャラバン・ムーバーのようなアプリケーションでは特に重要であり,速度が安定して一定でなければならないので,動作が適切である必要があります.

3ACモーターのデメリット

• ACモーターのデメリットには以下の点があります.
• このモーターのスタートトルクは,非常に少ない
• 低速では動かない
• 位置制御が不十分
• 周波数供給の制限速度

4交流モーターの適用

• 家電
• コンピュータ
• 扇風機とエアコン
• 水力ポンプと灌輸ポンプ
• 輸送機器

このモーターは,電動工具,時計,ディスクドライブ,ファン,吹風機,ポンプ,圧縮機,圧縮機ドライブ,コンベヤーシステム,オーディオターンテーブル,家電,洗濯機と産業用エリア.

DCモーターとは?

DC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電気装置である.DCモーターの完全な形式では,デバイスは直流 (DC) を使用する.

ローターコイルと呼ばれる回転部品は,強力な永久磁石に囲まれたモーターのハウスの内側にあります.

電源が回転式電気スイッチで電源を帯びると,固定磁石の磁場と相互作用し,磁石にトルクを与える旋回する.

DCモーターの詳細については,こちらの記事で説明します. DCモーターの詳細についてはこちらをクリックしてください.

1DCモーターはどうやって動きますか?

ローターは通常,モーターの内側に位置し,ステータは外側に位置する.ローターは,直流で電気を供給されるコイル巻き,ステーターは永久磁石または電磁巻きを含む.

モーターが直流で動いているとき,ステータの中に磁場が作られ,ローターの磁石が引き寄せられ,反発する.これはローターが回転を開始させる.ローターの回転を維持するために変速器が付いています

ローターが磁場に準拠すると 回転が止まりますが この場合は 変電器が電流をステータを通って逆転させ 磁場を逆転させますこの方法によりローターは回転し続けることができます下記図は,直流モーターの動作の図式表示を示しています.

2DCモーターの利点

• 彼らは低速トルクに適しています
• 速度を調整できる
• 定番速度を下回り,上回りで,幅広い速度制御を提供しています
• 彼らは非常に高く強いスタートトルクを持っています
• 電気列車やクレーンなどの装置で使用され,初期条件では圧倒的な負荷を負います
• 値段も安く
• その 維持 は 簡単 で,ほとんど 時間 かからない

3DCモーターのデメリット

• DCモーターは初期コストが高くなります
• メンテナンスのコストは高く,ブラシとコンムーターの存在により動作が増加しています.
• ブラシで火花が噴くため,DCモーターは爆発性や危険性のある条件では動作できません.
• 速度が上がると 軸は振動し armatureは損傷します
• 変換機がモーターに電力を供給するために必要です.

4DCモーターの用途

DC (シリーズ) モーターは,高いスタートトルクが必要であり,速度変動が可能である場合に使用されます. シリーズモーターは,牽引システム,クレーン,空気圧縮機,真空圧縮機,縫製機など

DC (シャント) モーターは,恒定速度が必要な場合に使用される特殊なタイプのモーターである.これらのモーターは,吹風機,織機,スピニングマシン,リフトなどに使用される.

サーボモーターとは?

サーボモーターは,高度な精度で回転できるモーターの一種である.通常,このタイプのモーターは,モーターシャフトの現在の位置についてフィードバックを提供する制御回路で構成される.このフィードバックは,サーボモーターが非常に精度に回転することを可能にします.

特定の角度や距離で物体を回したい場合は サーボモーターを使います サーボメカニズムを通過する単純なモーターでできていますDC電源で電力を供給されている場合,それはDCサーボモーターと呼ばれるAC電動モーターである場合 ACサーボモーターと呼ばれます

1サーボモーターの利点

高出力: サーボモーターは高出力を出力します.しかし,あなたはまた,セルボドライブがあなたのために仕事をするようにすることができます.

加速トルク: サーボモーターとステップモーターの違いを見てみると,サーボモーターは高いトルク比で荷重を加速することがわかります.信頼性の高い速度を提供するためにエンジンと一緒にギアボックスを使用して増えたトルクを取得.

短時間管理: サーボモーターの優れた特徴は,必要に応じて多くの電力を消費し,余分なエネルギーを使わないことです.短期間で効率的な電力とトルクの使用を可能にする.

2サーボモーターのデメリット

• 複雑なコントローラ
• モーターの制御は難しいことがあります.それを調整しながら比例積分派生数 (PID) のパラメータを確立する必要があります.これは多くの人にとって扱いにくい作業です.
• 過負荷 の 潜在 的 な 害
• オーバーロードによるダメージを受けやすいのは,ピークトルクが作業サイクルの1%に限られているからです.

高い 費用

最後に,サーボモーターシステムの設置は,ステップモーターよりも費用がかかる可能性があります.作業に最小限の速度と精度が必要であれば,ステップモーターは最良の選択肢かもしれません.より激しい任務のためにサーボは余分な代償です

3サーボモーターの応用

サーボモーターは,様々な分野や産業で幅広い用途があります.一般的な用途は以下です.

ロボット工学:セルボモーターは,ロボットの腕,足,関節,グリッパーなどに正確な動きと力を供給するために使用されます.など.

CNC機械: サーボモーターは,ターン,ミール,ルーターなどのCNC機械の軸を動かすために使用されます.切断などの精密で複雑な加工作業を行うことができる掘削 彫刻など

自動製造:セルボモーターは,コンベア,フィッダー,ローダーなどの自動製造システムにおける様々なコンポーネントやデバイスの動きと位置を制御するために使用されます.卸荷機自動化された製造システムが高生産性と質を達成できるようにします.

医療機器: サーボモーターは,外科ロボット,スキャナー,ポンプ,換気機などの様々な医療機器や機器を操作するために使用されます.医療機器 が 精密 で 安全 な 手術 や 治療 を 行なう こと が でき ます.

ステップモーターとは?

ステップモーターは,連続的にではなく,精密で小さな増加またはステップで動く電気モーターの一種である.別の定義では,ステップモーターはブラシなし,デジタルパルスを機械的な軸回転に変換する同期電機.

機械工学,3Dプリンティング,CNC機械,自動生産ラインなどの正確な運動制御を必要とする産業用アプリケーションで一般的に使用されています.

1ステップモーターの利点

柔軟性ステップモーターは,モーターを電源化する必要がない限り,ステップモーターの設計が恒定な保持トルクを提供するため,幅広いアプリケーションの適用に柔軟性を提供します..

より大きなトルク: ステップモーターのトルクは,同じサイズのサーボモーターのトルクより,より低い速度でサーボモーターのトルクより大きい.

サーボモーターより安価:ステップモーターは,位置またはトルクフィードバックを必要としないオープンループシステムでしばしば使用され,ステップモーターを制御するのがより簡単でコストが低くなっています.ステップモーターは,それ自体が位置変換器です.

優れた低速トルク:ステップモーターは優れた低速トルクを提供し,これは,モーターは追加のギアリングまたはギアボックスメカニズムを使用することなく多くの負荷を駆動します.

2ステップモーターのデメリット

限られた速度範囲:ステップモーターの最も重要な欠点の一つは,限られた速度範囲である.低速アプリケーションでは優れているが,効率的に高速を維持するために苦労する.

速度が増加するにつれて,出力トルクも急速に減少し,この現象は高速連続回転を必要とするアプリケーションでの使用を制限する.

スムーズモーションの欠如: ステップモーターは離散なステップで運動を生成し,特に遅い速度で動く場合,特定のアプリケーションで顕著な"ステップ"効果を引き起こす可能性があります.

この特性により振動や騒音が起こり 高級カメラのギンバルなど 滑らかで静かな動きを必要とする用途には不適しています

音響問題: ステップモーターは音響に敏感で,機械的振動が正確性を損なうことや ステップを逃すことさえする現象です.レゾナンス制御は困難であり,しばしば追加のダミングメカニズムや洗練された制御アルゴリズムを必要とします.

3ステップモーターの応用

ステップモーターは,正確な運動制御を必要とする様々な産業およびアプリケーションで広く使用されています.

ロボット:ステップモーターは,ロボットアーム,グリッパー,移動ロボットを含む様々なロボットアプリケーションで使用されています.ステップモーターによって提供される正確な運動制御は,これらのアプリケーションのために不可欠です.

CNC機械: ステップモーターは,切削ツールの正確な制御のために,コンピュータ数値制御 (CNC) 機械で一般的に使用されています. ステップモーターは正確な位置付けを提供します.高品質の加工に不可欠な.

3Dプリンティング:ステップモーターは3Dプリンターで,印刷頭と印刷ベッドの動きを正確に制御するために広く使用されています.

繊維産業: 繊維機械 に 用いる ステップ モーター は,繊維 料 料 と 織り 頭 の 動き を 正確 に 制御 する ため に 用い られ ます

この4種類のモーターの違いは?

1安定性

安定性が必要なら ステップモーターに 注目してください サーボモーターは 静止状態でも負荷をまだ保持する必要があります場合安定性の欠如がプロセスに干渉する場合は,一般的にステップモーターを使用する必要があります.

2. トーク

DCモーターは,高トルクを生成する能力で知られており,速度制御が不可欠なアプリケーションに価値があります.このタイプの電動モーターは,しばしば同型であるACモーターと比較すると,異なる速度の範囲でより安定したトルクを提供できる.

一般的には,直流モーターは,ACモーターと比較して負荷変化により迅速な反応を提供します.一方,ACモーターは,変速トルクと高速速度を必要とするシナリオで優れています.

しかし,ACモーターは通常,スリップとインダクション電流損失を経験し,効率の問題につながることを注意することが重要です.

対照的に,交流モーターと直流モーターのスペクトルで重要なカテゴリーである DCモーターは,永久磁石を使用しているため,約30%効率が高く見なされています.

ステップモーターとサーボモーターの比較では,サーボモーターとステップモーターからほぼ同じトルクを達成することがよく見られます.

サーボは一般的により高い性能を 柔軟な速度曲線と 時間依存のピークトルクを 提供します最適化されたステップモーターは,多くのACモーターとDCモーターアプリケーションで,通常,同じ仕事をより手頃な価格で行うことができます..

結論

このレビューで4種類のモーターについて学ぶことは有益です.この記事を読むと,正しい選択をするのに役立ちます..