- 発行日 2024年2月26日
- 最終変更日 2024年6月5日
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モーターガイド
家庭用でも産業用でも、モーターは重要な部品です。

モーターは産業機械に欠かせない部品です。しかし、それらはどのように機能し、どのような種類があるのでしょうか?この記事では、電気モーターの違いを詳しく解説し、どれが最も効率的かを説明しています。
モーターの種類
電気モーターを購入する際には、必要な作業に応じて、様々なタイプを検討する必要があります。電気モーターは一般的に2つのカテゴリーに分類されます: 交流モーターはAC、直流モーターはDCです。
家庭や企業に供給される電気は交流で、電子が一定の間隔で切り替わる電流です。
直流は、電子が一方向にのみ流れる電流です。一般的に、多くの電化製品にはAC/DCアダプターが使われています(あるロックグループが自分たちの名前のインスピレーションを得たのもこの方式です)。
私たちが送電網から交流を使う理由は、送電網から直流を使うよりも変圧器で昇圧・降圧する方がはるかに簡単だからです。その方が早く、簡単で、したがって安い。多くの電化製品や機械は直流で動いています。しかし、モーターはその種類によって、両方で作動することもあります。

AC モーターの種類
誘導モーターと並んで、最も一般的な2つのACモーターの1つであり、特に一定の安定性や正確な動作が必要な場合に役立ちます。同期モーターは、そのローターが受け取る電流と同期しており、安定した一定の速度で回転します。工業用途では、ボールミルなどで広く使用されています。
このモーターには3つのサブタイプがあります:
- 三相同期式
- 単相同期式
- ヒステリシス同期式
DCモーターの種類
DCモーターにはさまざまな種類があります:
永久磁石モーター
内部の固定子に永久磁石を備えたモーターです。始動トルクが大きく、速度制御が容易であるため、自動車などで広く使用されています。
直列モーター
ステーターに界磁巻線を持ち、そこに電流を流すモーターです。一定のトルクを発生しますが、永久磁石モーターとは異なり、速度の調整ができません。
シャントモーター
複合巻線モーターや巻線界磁モーターとも呼ばれ、速度調節が得意です。旋盤、ベルトコンベヤー、リフトなど、さまざまな機械で使用されています。
また、DCモーターにはブラシ付きモーターとブラシレスモーターの2つの主なタイプがあります。ブラシ付き電動機は機械的整流子を使用しますが、ブラシレス電動機は電気整流子を備えています。
電気モーターの効率
電気モーターの性能を評価する際には、その動作原理を理解するだけでなく、その効率も重要です。100%エネルギー効率のモーターは存在しないことを理解しておくことが重要です。なぜなら、電気的なエネルギーを機械的なエネルギーに変換する過程で必ずエネルギーが損失するからです。
ただし、非常に効率の高いモーターを使用することは可能であり、その効率を計算することで、得られる出力を一定程度見積もることができます。モーターの効率は、出力(ワット)を入力(ワット)で割ることで計算できます。この計算により、使用するエネルギー量と得られる出力を比較し、モーターのエネルギー効率を判断するのに役立ちます。
もちろん、電気モーターを使用する際に考慮すべき効率は他にもあります。例えば、エネルギー効率は運転効率にも影響を与えます。モーターに必要なエネルギーが多ければ多いほど、コストが高くなり、運転効率が低下します。
また、効率はモーター自体の出力に留まりません。電気モーターは内燃エンジンと比較して、部品数が50%少なく、製造にかかる労力が約30%少ないことも効率性の一部です。
モーターの用途は?

ACモーターとDCモーターは、産業用や家庭用を問わず、さまざまな分野で広く使用されています。
ACモーターは可動部品が少ないため、メンテナンスが容易であり、ポンプ(例えば容積式ポンプ)、時計、計測器、電動工具のファンなどに使用されます。また、低騒音で操作が簡単で、柔軟な使い方が可能です。そのため、ACモーターはさまざまなアプリケーションで広く使用されています。
一方、DCモーターもさまざまな用途に使用されていますが、産業用の電動モーターとしては特に優れています。ミシンや掃除機、扇風機などの家庭用電気製品から、旋盤やボール盤などの産業用機械まで、幅広い分野で使用されています。特に、大きなトルクを発生させることができるため、産業用途に最適です。
さらに、洗濯機、冷蔵庫、ミキサー、除湿機などの家電製品にも電気モーターが使用されています。これらの製品の内部では、モーターがコンプレッサーの駆動に使われています。電気製品のほとんどには可動部品があり、その多くが電気モーターによって駆動されています。
モーターの人気メーカー
モーターの未来
電気モーターは、今後10年間の変革の主要なドライバーとなるでしょう。2030年までに英国で販売される新車はすべて電気自動車になり、個人旅行や産業は劇的に変わるでしょう。
自動車では通常、ACタイプの電気モーターが車輪を駆動します。モーターはシャフトを駆動し、そのシャフトをギアで各車輪に変換する方法や、各車輪に独立した電気モーターを搭載する方法があります。これらのモーターの効率は驚異的です。エネルギーの85%近くが運動に変換されるのに対し、内燃機関では20%程度に過ぎず、残りは熱によって失われます。
電気モーターはすでに、よりクリーンで環境にやさしい未来へと産業を変えています。今後10年間、各国政府が電気を最大限に活用するための規制を強化するにつれ、この傾向はさらに加速するでしょう。