Nidecの技術力

ブラシレスモータ

省エネ、長寿命、低騒音、小型・軽量の特長を持つブラシレスDCモータ。
この高性能モータの開発・生産で世界一の日本電産。

ブラシ付DCモータは、高効率、小型化が可能、電源のみで駆動、低コストに製造できるなど、数々の利点を持ちますが、ブラシの摩擦による騒音、火花や電気ノイズの発生、ブラシの摩耗による寿命という課題も抱えています。このブラシの持つ課題を解決したモータがブラシレスDCモータです。

ブラシレスDCモータは、ステータの巻き線回路の磁力によって永久磁石のロータを駆動し、ブラシ付DCモータのブラシとコミュテータ(整流子)によって行われた電流の切り替えは、センサと電子回路によって実現します。半導体など周辺技術の進化によってはじめて可能になったモータであり、電流とトルク、電圧と回転速度が比例するという点でDCモータの性格を持ち、構造は交流モータという、双方の優れた点を取り入れています。小型で高出力、長寿命、火花やノイズの発生もなく、コンピュータから家電まで幅広い用途で活用されています。

ブラシレスDCモータの特徴と分類

「磁石が回転する」のがブラシレスDCモータ

ステータの巻き線に流れた電流がつくる磁界によって、磁石のロータが回転する。電流の切り替えはセンサと電子回路で行う。

アウターロータ型(回転部がステータの外)

アウターロータ型
メリット
  • 大きなトルクを得やすい
  • 一定回転の場合、回転が安定する
デメリット
  • ロータが大きくなる(動きが鈍い)
  • 回転部が外にあるため安全配慮が必要

インナーロータ型(回転部がステータの内)

インナーロータ型
メリット
  • ロータが小さいため応答性が良い
  • コイルが外側になるため放熱性が良い
デメリット
  • 大きなトルクは出しにくい
  • 遠心力による磁石破損の恐れ

モータの種類別比較表

ブラシレスDCモータは、優れている点が多い(特に効率)。

他のモータ種に比べ、小型・高出力、低振動・低騒音、長寿命など、優れた点を数多く持つブラシレスDCモータ。

項目/モータ ACモータ ユニバーサルモータ ブラシ付DCモータ ブラシレスDCモータ ステッピングモータ サーボモータ
単相 三相
(誘導)
三相
(同期)
ACサーボ DCサーボ
電源種別 AC AC/DC DC DC(ドライバ含)/ドライバ ドライバ ドライバ ドライバ
効率 40-60% 60-70% 70-80% 50-60% 60-80% 80%- 60-70% 50-80% 60-80%
サイズ
(同出力)
中~大 小~中
ノイズ
速度レンジ 狭い 広い 広い 広い 広い 狭い
応答性 悪い 悪い 普通 普通 普通 良い
寿命
価格 安価 普通 安価 安価 普通~高価 普通 高価
用途例 洗濯機
送風機
掃除機
ポンプ
クレーン
コンベア
エアコン
産業機械
コンプレッサ
食器洗い機
洗濯機
掃除機
電動工具
ジューサー
電動玩具
電動工具
車載電装品
小型家電
エアコン
食器洗い機
洗濯機
小型家電
ロボット
小型家電
空調設備
コンベア
ロボット
工作機械
プリンタ
プロッタ
工作機
判定 コスト重視 幅広い分野に対応 コスト重視 コスト重視 効率重視
幅広い分野に対応
幅広い分野に対応 性能重視

HDDスピンドルモータにおける世界シェアの80%、DVDなど光ディスクドライブモータで世界シェア60%、ファンモータで世界シェア40%と、日本電産は小型ブラシレスDCモータの各分野で圧倒的な実績を持っています。日本電産は、精密小型モータというブラシレス化が最も早く進んだ領域でビジネスを行っており、その中でも他社に先駆けてブラシレスDCモータの量産にチャレンジし、トップの座を得ることができました。そして、精密化するHDDのニーズにマッチしたFDB(流体動圧軸受)をいち早く採用する、あるいは設計ツールやシミュレーションツールを自作するなど、常に新しい技術を取り入れることで、現在に至るまで世界一を維持し続けています。

現在、ブラシレスDCモータのアプリケーション分野として最も伸張している市場が車載モータです。油圧から電動に置き換えると3〜5%の省燃費が実現できるパワーステアリングのように、電動化による省エネ効果は大きく、さまざまな部位でモータへの置き換えが進んでいます。中でも、制御性を要求される機能、頻繁に使用し長寿命が求められる部位は、ブラシレスDCモータが置き換えの主役を担っています。パワーステアリングに続く用途としてエアコンのコンプレッサ用モータがあり、さらにEV用トラクションモータも有望な分野です。限られたバッテリーで運転するために高効率、また限られたスペースに設置するという条件から小型化が必須となりますが、これまで精密小型モータで培った経験を生かし、車載モータ分野においても世界一を目指しています。

車載分野はブラシレスDCモータ応用分野として、大きく市場が膨らみつつある。

Nidec Group Search