1.概要

DCモーターとは、直流電源で動くモーターのことです。おもに小型のモーターに使用され、電池などをつなぐだけで回転するため、制御性や効率が優れています。

<構成>

DCモーターは、磁石と導体で構成されています。磁石を構成する界磁は、巻線による電磁石と永久磁石の2種類がありますが、永久磁石(PM)が使われることが多いです。
また、トルクを発生する導体部分を、電機子と呼び、DCモーターではローター(回転子)が電機子となります。そこに施されている巻線(コイル)は、電機子巻線と呼びます。

DCモーターには、整流のための機構が不可欠であり、ローターには整流子が、直流電源回路にはブラシが設置されています。

<構造>

DCモーターの構造は、磁石のN極とS極がそれぞれ対向するように配置され、固定されています。両極の間に回転可能な電磁石が配置され、電磁石のN極とS極の電極は円弧状になっています。

その電極と接するようにブラシが固定され、ブラシに接続された直流電源から電圧が電磁石に印加されます。ブラシは電磁石のN、S極の電極のちょうど中間の隙間に位置し、電磁石には通電されません。

しかし電磁石の慣性により、電磁石は回転し続けます。それにより、ブラシは今までとは反対の電極と接触し、電磁石に流れる電流が逆となり、電磁石のS極とN極とが入れ替わります。

すると、永久磁石と電磁石のS極同士が非常に近づいた状態となり、反発し合う結果、電磁石は更に時計方向とは反対方向に回転します。
以上の一連の動作を繰り返すことにより、モーターは回転し続けます。

<用途>

おもちゃ、電動歯ブラシ、シェーバー、小型扇風機など

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    2.DCモーターのデメリット

    • ブラシの磨耗による粉塵
    • 寿命が短い
    • 接触摺動による騒音が発生

    DCモーターにこれらのデメリットがある理由としては、ブラシがあるためであり、ローターに常に接触している金属製のブラシが摩耗してしまうことでこれらの問題が発生します。そのため、定期的にブラシ交換を行い、メンテナンスをする必要があります。

    3.DCモーターからブラシレスDCモーターへ

    DCモーターの欠点を解決するために生み出されたものが、ブラシレスDCモーターです。ブラシ付きDCモーターから技術的工夫によってブラシをなくしたため、ブラシによって生じる問題が発生しません。

    また、DCモーターの制御性や効率が優れるメリットはそのまま受け継いでいるため、現在ではブラシレスDCモーターが広く使われるようになりました。

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