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モータとは

モーター(電動機)

電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、動力を得る機械です。
端子に電線を接続して電気を通すと、モーターがその電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、シャフトに負荷を回そうとする力(トルク)を発生させ、相手機械に動力を伝えます。モーター(電動機)

代表的なモーターの種類

代表的なモーターの種類

モーター選定の目安

  直流モーター(ブラシ付) ステッピングモーター 交流モーター
(インダクションモーター)
  電源:直流
制御性に優れ、応答性が高いことから扱いやすい。
交流モーターに比べ高価で、消耗部品(ブラシ)が必要。
入力電源のパルス数に応じて回転角度を制御し、高精度な制御が可能。
応答速度は他の方式に比べ遅く、パルスを発生させるための電子回路が必要。
電源:交流
比較的安価で大型化・大出力化への対応に優れる。
長寿命  
低速回転  
高効率    
低コスト  
位置決め精度    
静粛性  
高トルク
小型
用途例 ヘアドライヤーのファンモーター
ドリルドライバーのモーター
プリンタの用紙送り
エアコンのルーバーを動かす
コンプレッサー
ボール盤のモーター

ここポイント!

・電源[直流(DC)/交流(AC)]の電圧[単相(V)/三相(V)]を確認してください。
・回転数(rpm)を確認してください。
・所要トルク/出力(W)を確認してください。
・取付方法(脚取り付け、フランジ取り付けなど)を確認してください。

モータの使い分け-1(動きを持つ構造設計-13)

ステッピングモータとACサーボモータの使い分けについて解説します。

(1)「回転速度—トルク特性」の面での使い分け

2種のモータの回転の原理と構造の違いから、「回転速度—トルク特性」に違いがあります。このトルク特性の違いに対して、LCA(ローコストオートメーション)構造上の直動伝達機構(ベルト機構、ボールねじ機構など)、移動ストローク長、稼動体重量や位置決め時間、精度のそれぞれの条件に見合ったモータ特性を選びます。

ステッピングモータのトルク曲線

【図1】が標準的なトルク曲線。

【図1】ステッピングモータの回転速度(トルク特性)

モータ回転速度の低速域でトルク(N・m)が大きいのが特徴です。小型の直進駆動機構や短いストロークを繰り返し動く機構などに適しています。このグラフの曲線(モータのプルアウトトルク)よりもモータ必要トルクが小さいことが使用条件と成ります。

モータ選定の必要条件

モータプルアウトトルク ≧ モータ必要トルク

ACサーボモータのトルク曲線

【図2】がACサーボモータのトルク曲線。

【図2】サーボモータの回転速度(トルク特性)

低速〜高速域で同じトルクを発生できます。【図1】のステッピングモータに比べ、高速域でトルクが大きい。このトルク特性から、移動ストロークの長いものや高速(短時間)駆動制御を必要とする機構に適しています。また【図2】のグラフで定格トルクと瞬時最大トルクに差がありますが、サーボモータの使用方法で2つの特性の違いを活用します。

サーボモータの使用方法で2つの特性の違いを活用

なお、グラフの外の条件で使用すると、発熱や振動の問題が生じる可能性が大きいために避けること。

上記以外に「位置決め制御方式」の違い、駆動機構の剛性(力に対する変形しにくさの特性)の違いなどを考慮に入れて、ステッピングモータかACサーボモータかを使い分けます。

モータの使い分け-2(動きを持つ構造設計-14)

ステッピングモータとACサーボモータの使い分けについて、位置決め制御方式や駆動機構の剛性の違いの面で解説します。

(1)「位置決め制御方式」の面での使い分け

位置決め制御方式は、ステッピングモータ(動きを持つ構造設計-11)、サーボモータ(動きを持つ構造設計-12)で解説しています。

図

位置決め精度は、その位置精度を一定時間保つ性能が必要です。2種のモータの位置停止精度の原理を説明します。

ステッピングモータの場合

図

ステッピングモータで高精度位置決めをする場合は、2. の誤差をできるだけ小さくするために直進運動の位置決めを一方向からのみにする制御を採用しています。この一方向停止制御法は機構系に生じるバックラッシュの抑制方法と同じです。この制御法を採用すると制御時間の短縮には限界が生じます。

サーボモータの場合

サーボモータの停止位置精度はエンコーダ分解能できまります。そのため高速高精度に向いています。

(2)駆動機構の剛性の影響と使い分け

駆動機構は、稼動体が動くときの慣性力や摩擦力を受けます。これらの力に影響を受けない程度の機構剛性がなければ精密な位置決め制御はできません。
サーボモータを使用した場合、搭載した機構の剛性が不十分だとサーボモータ側の性能は活かされません。さらに機構部に外付けした位置計測用スケールの信号でサーボモータを完全クローズドループ制御をすると、機構部の剛性不足のためにサーボモータが不安定になりがちです。
反面、ステッピングモータは機構部の剛性をあまり気にせずに、ある程度の精度がバランスよく構成できます。

簡便な位置決めには、ステッピングモータが、
高速高精度な位置決めには、サーボモータが適しています。

小型ACモーター

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サーボモータ

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ステッピングモータ

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ブラシレスモータ

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ギアモータ

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汎用モータ

  • ザ・モートルNeo100 Premium 屋内型

    日立産機システム

    ザ・モートルNeo100 Premium 屋内型
    仕様…
    1. 電源 三相
    2. 特長 高効率
    3. 環境 標準
    4. シャフト形状 キー溝付
    5. 仕様 屋内型
    評価 5.0 平均満足度5.0

    3件のレビュー

    通常価格(税別): 29,243円〜

    通常出荷日:5日目〜

  • プレミアムゴールドモートル 屋内型

    東芝(モータ・コンプレッサ)

    プレミアムゴールドモートル 屋内型
    仕様…
    1. 電源 三相
    2. 特長 高効率
    3. 環境 防水 / 防塵
    4. シャフト形状 キー溝付
    5. 誘導機 あり
    評価 0.0

    通常価格(税別): 29,361円〜

    通常出荷日:5日目〜

  • ザ・モートルNeo100 Premium 屋外型

    日立産機システム

    ザ・モートルNeo100 Premium 屋外型
    仕様…
    1. 電源 三相
    2. 特長 高効率
    3. 環境 防水
    4. ブレーキ なし
    5. シャフト形状 キー溝付
    評価 0.0

    通常価格(税別): 31,499円〜

    通常出荷日:4日目〜

  • IE3(プレミアム効率)対応 高効率モータ

    日本電産テクノモータ

    IE3(プレミアム効率)対応 高効率モータ
    仕様…
    1. 取付方式 脚付
    2. 電源 三相
    3. 特長 高効率
    4. 環境 標準
    5. ブレーキ なし
    評価 0.0

    通常価格(税別): 43,238円

    通常出荷日:在庫品1日目

  • プレミアムゴールドモートル 屋外型

    東芝(モータ・コンプレッサ)

    プレミアムゴールドモートル 屋外型
    仕様…
    1. 電源 三相
    2. 特長 高効率
    3. 環境 防水 / 防塵
    4. ブレーキ なし
    5. シャフト形状 キー溝付
    評価 0.0

    通常価格(税別): 41,971円〜

    通常出荷日:5日目〜

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ブラシ付きDCモータ

  • ブラシ付きDC モーター 280型

    ELPA朝日電器

    ブラシ付きDC モーター 280型
    仕様…
    1. 種類 モータ単体
    2. モータ種類 標準
    3. 本体形状 小判
    4. 電圧(V) DC3
    5. ギヤヘッドの種類 なし
    評価 0.0

    通常価格(税別): 606円

    通常出荷日:1日目

  • DCモータ SS40E4シリーズ

    • 数量スライド割引

    澤村電気工業

    DCモータ SS40E4シリーズ
    仕様…
    1. 本体形状
    2. 定格出力(W) 40
    評価 0.0

    通常価格(税別): 18,642円〜

    通常出荷日:15日目

  • DCモータ SS32Gシリーズ

    澤村電気工業

    DCモータ SS32Gシリーズ
    仕様…
    1. 本体形状
    2. 定格出力(W) 14
    3. 取付タイプ 標準
    評価 0.0

    通常価格(税別): 14,613円

    通常出荷日:15日目

  • DCモータ SS40E6シリーズ

    澤村電気工業

    DCモータ SS40E6シリーズ
    仕様…
    1. 本体形状
    2. 定格出力(W) 60
    評価 4.0 平均満足度4.0

    1件のレビュー

    通常価格(税別): 20,994円〜

    通常出荷日:9日目〜

  • モーター 260型

    ELPA朝日電器

    モーター 260型
    仕様…
    1. 種類 モータ単体
    2. モータ種類 標準
    3. 本体形状 小判
    4. 電圧(V) DC3
    5. ギヤヘッドの種類 なし
    評価 0.0

    通常価格(税別): 549円

    通常出荷日:1日目

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