7. ステップ5 : モータの選定(3)

7.4 整流システムの選定
適切な整流システムの選定は、重要な検討事項です。最初に選択するのは、機械的整流(ブラシ付DCモータ)と電気的整流 (ブラシレスDCモータ[ECモータ])です。予測製品寿命、信頼性、単純化されたアクチュエータ、最大許容回転数を十分に検討することがこのプロセスでの役割です。さらに、真空中の動作や減菌環境での耐久性等の特殊環境も慎重に検討しなければなりません。DCとECの2カテゴリでは、用途に応じた整流システムの適合性に大きな相違が存在します。
最も重要な性能と差別化の特徴を、次ページの比較表に代表例と共に示します。焼結スリーブベアリングとボールベアリングとの相違は、表5.2に示しました。

  DC モータ EC モータ 
 製品動作寿命 ― ブラシシステムが制約
― 代表値: 1,000-5,000時間
― 100時間未満 高負荷時
― 15,000時間以上 好条件時
― 軸受システムが制約
(プリロード型)
― プリロードボール
ベアリングの設計は
動作時間20,000時間想定
 高速回転 ― ブラシ摩擦が制約
― 一般に10,000 rpm以下
― 特殊なケースでは
20,000 rpm以下
― 1磁極ペアモータで 超高速回転可
― 一般に50,000 rpm以下
特殊なケースでは100,000 rpm以下
 モータ駆動 ― DC電圧のみ必要で容易
― モータはバッテリ直接駆動可
― 電気的整流システムが必要
 モータ接続 ― 2(DC電圧) ― 3(巻線)及び5(ホールセンサ)
― 3(巻線)(センサレスモータ)
 最大効率 ― 非常に高効率 ― 高効率
 損失 ― 主に巻線内の抵抗損失
― グラフィックブラシの摩擦
― 渦電流損失は無視可
― 主に巻線内の抵抗損失
― 高回転時に渦電流損失増大
 コスト ― 機種、構造、制御システムに依存
表7.1: DCモータとブラシレス(EC)モータの基本性能比較

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