(1)ブラシレスDCモーターの構造
ブラシレスDCモーターは、主に永久磁石材料で作られたローター、コイル巻線を備えたステーター、および位置センサー(オプション)で構成されています。
固定子
BLDCモーターの固定子構造は、誘導モーターの固定子構造に似ています。 それは、巻線用の軸方向スロットを備えた積み重ねられた鋼の積層で構成されています。 BLDCの巻線は、従来の誘導モーターの巻線とは少し異なります。
通常、ほとんどのBLDCモーターは、星型または「Y」字型(ニュートラルなし)で接続された3つの固定子巻線で構成されています。 さらに、固定子巻線は、コイルの相互接続に基づいて、台形モーターと正弦波モーターにさらに分類されます。
台形モーターでは、駆動電流と逆起電力の両方が台形の形状になります(正弦波モーターの場合は正弦波)。 通常、定格48 V(またはそれ以下)のモーターは、自動車およびロボット工学(ハイブリッド車およびロボットアーム)で使用されます。
ローター
BLDCモーターのローター部分は、永久磁石(通常、ネオジム(Nd)、サマリウムコバルト(SmCo)、ネオジム鉄ホウ素(NdFeB)などの希土類合金磁石)で構成されています。
アプリケーションに応じて、極の数は2から8まで変化し、北(N)と南(S)の配置が交互になります。 下の図は、磁極の3つの異なる配置を示しています。
(a):磁石はローターの外周に配置されています。
(b):電磁埋め込みローターとして知られ、長方形の永久磁石がローターのコアに埋め込まれています。
(c):磁石をローターの鉄芯に挿入します。
位置センサー(ホールセンサー)
BLDCモーターにはブラシがないため、転流は電子的に制御されます。 モーターを回転させるには、固定子巻線に順番に通電する必要があります。また、特定の固定子巻線のセットに正確に通電するには、回転子の位置(つまり、回転子のN極とS極)を知る必要があります。
ローターの位置は通常、ホールセンサー(ホール効果の原理に従って動作する)である位置センサーを使用して検出され、電気信号に変換されます。 ほとんどのBLDCモーターは、ステーターに埋め込まれた3つのホールセンサーを使用して、ローターの位置を検出します。
ホールセンサーの出力は、ローターの北極が南か北極の近くかによって、高または低になります。 3つのセンサーの結果を組み合わせることにより、電源投入の正確なシーケンスを決定できます。
