産業用モーターの種類、機能、応用：リニアモーターとBLDCモーターを中心に

モーターについて

機械分野において、「モーター」と「エンジン」は通常同義です。両者とも、エネルギー形式を特定の機械エネルギーに変換する装置を指します。

産業用モーターの分類

産業用モーターには多くの種類があります。例えば、熱機関は特定の産業用燃料を燃焼させて熱を発生させ、それを機械仕事に利用する内燃機関の一種です。

電動機は電気エネルギーを機械運動に変換します。空気圧モーターは圧縮空気を動力源とし、時計仕掛けのばねモーターは弾性エネルギーを動力源とします。工作機械業界で「電動モーター」と言う場合、通常は軸運動と自動化補助装置の動力ユニット、すなわちリニアモーター、ブラシレスモーターなどを指します。

リニアモーター

リニアモーターは伝達システムなしで直線運動を生み出すデバイスです。伝達システムには一般的にラック&ピニオン、ボールねじ/リードスクリュー、カムなど多くのコンポーネントが含まれます。回転電動機では、上記全ての一般コンポーネントが電動機を構成するために必要です。

ブラシレスDCリニアモーターの設計は、磁性ティースを持つスロット付きステーターと可動アクチュエーターで構成されます。アクチュエーターは通常永久磁石とコイル巻線を持ちます。直線運動を得るため、モーターコントローラーがアクチュエーターのコイル巻線を引き付け、磁場を活性化させ、リニア効果を実現します。

リニアモーターに加え、ここではBLDCモーターも紹介し、モーター在庫の包括的な把握を図ります。BLDCモーターはブラシレスDC電動機の略称で、電子整流モーター（ECMまたはECモーター）または同期DCモーターとも呼ばれます。BLDCモーターは、インバータを通じて直流から交流を出力し、クローズドループコントローラで各相を励磁する同期モーターです。

コントローラー

コントローラーはモーター巻線に電流パルスを供給し、モーター装置のトルクと速度を制御します。一般的に、ブラシレスモーターの構造は永久磁石同期モーター（PMSM）と同一または類似です。前者はスイッチドレラクタンスモーターや誘導モーターと見なせますが、同期モーターではありません。

出力重量比

ブラシ付きモーターと比較して、ブラシレスモーターは高い出力重量比、高速、優れた電子制御、低メンテナンスコストを持ちます。これらの利点に基づき、ブラシレスDCモーターは多くの科学用途で広く使用されています。リニアモーターとBLDCモーターは工作機械、金属加工、自動化分野で広く使用され、これらの製品は市場で急成長しています。

リニアモーターの新たなトレンド

現在、自動化と3C消費電気分野では、新タイプの加工タスクに対応するメーカーが、産業用ロボットアームアクセサリ搭載マシニングセンタを購入し、より広範な応用を実現する傾向にあります。

工作機械はメーカーの最も基本的な装置であり、産業部門における最終製品品質を決定する上で重要な役割を果たしますが、ロボットアームやその他の自動化装置が工作機械の品質を左右する鍵となっています。

これにより、産業用BLDCモーターと工作機械の設計に変更が生じています。マシニングセンタとプログラム制御システム（CNC、コンピュータ数値制御）の発明により、過去と比較して加工基準はますます厳格化しています。CNCマシニングセンタに加え、CNC旋削センタ、CNCフライス盤、CNCタッピング・フライスセンタ、CNC穴あけ・フライス盤、その他カスタマイズ機械が、産業用モーターの自動化設計と統合可能です。