ブラシレスモータとは？仕組みと原理、DCモータとの違い・寿命・種類の選び方

ブラシレスモータとは

ブラシレスモータは、DCブラシレスモータ・BLDCモータとも呼ばれるモータです。

• ブラシ付きのDCモータは、回転子のコイルの先の整流子にブラシが当たり、電流の向きを切り替えて回ります
• ブラシレスモータは、永久磁石を回転子にして、整流子とブラシの代わりに電子回路で電流を切り替えて回ります
• 回転子の位置は、ホールセンサやエンコーダで見る型が多くあります

仕組みと原理

コイルに流す電流の向きを、回転子の磁石の位置に合わせて順に切り替えると、磁石が引っぱられて回り続けます。ブラシ付きモータではこの切り替えを整流子とブラシがこすれ合って行い、ブラシレスモータではドライバの半導体が行います。マブチモーターの解説では、回転子の構造によって、表面磁石型（SPM）と埋込磁石型（IPM）の2種類に分かれると説明しています。

ブラシ付きDCモータとの違い

マブチモーターは、ブラシレスが上回る点として、次の4つを挙げて解説しています。

• 放熱性：コイルとケースが密着していて熱が逃げやすく、回し続けても性能が落ちにくい
• 寿命：ブラシと整流子の摩耗が無く、長く使える
• ハイパワー化：大きな電流を流しても接点が溶けないので、力を出しやすい
• 省エネルギー性能：回転の効率が高く、消費電力が少ない

ブラシ付きは、高度な制御装置がいらず、扱いが簡単で値段も抑えられます。回す時間が短い装置なら、ブラシ付きで足りることもあります。

寿命

マブチモーターの解説では、ブラシ付DCモータが数百時間から数千時間ほど、ブラシレスDCモータが数万から数十万時間ほどで、同じ条件でおよそ10倍から100倍の寿命があるとしています。

• 回し方（負荷・温度・回す時間）で変わるので、使い方を伝えてメーカーに確かめます

種類と違い

DC電源のモータ（ドライバは別）

モータの中は巻線と磁石だけで、電流の切り替えは別に置くドライバやコントローラが受け持ちます。マブチモーターのIS‑74BZAはAGV・AMRの走行用、ニデックの30Nシリーズは電池で動く装置向けの小型高出力、OrbrayのB4S22‑3210Bは小さな精密機器向けです。

ドライバ内蔵（オールインワン）

駆動回路をモータの中に入れた形です。電源と信号の線をつなぐだけで回り、ブラシ付きモータからの置き換えが楽です。ツカサ電工のTG‑55LAはPWM信号で回転数を変えられ、ソフトロニクスのA1‑SQ10Rは速度・位置・トルクまで制御できます。

ギヤヘッド付き（ギヤードモータ）

モータの先にギヤヘッドを付け、回転をゆっくり強くする形です。ギヤ比で出力の速さと許容トルクが決まります。シナノケンシのLA052‑040E、ナーブモータのNV5BLD90‑110GU、銀河電機工業のDCBLギアモータ（減速機とブレーキを一体化）を載せています。

速度制御とドライバ

• ブラシレスモータは、ドライバが無いと回りません。内蔵か別置きかを最初に決めます
• 回転数は、ドライバに入れるアナログの電圧・PWM信号・通信で変えます
• ドライバとモータのセンサ方式（ホールセンサ・エンコーダ）と電圧をそろえます
• ドライバだけを探しているなら、モータードライバの比較も見てください

選ぶときに見るところ⁠（選定）

• 出力と定格トルク・定格回転数：回す相手の重さと速さから決めます
• 電源：DC24Vの製品が多く、電池で動かすなら使える電圧の幅を見ます。AC100V系で回す製品もあります
• 大きさ：マブチモーターは、取付角が90mmより小さいものを小型としています
• ドライバ：内蔵か別置きか、指令の入れ方（アナログ・PWM・CAN・RS‑485）
• ギヤ・ブレーキ：ゆっくり強く回す、止めた位置を保つなら、ギヤヘッドやブレーキ付きを選びます
• 使う場所：水がかかる所なら、IPX4相当の防水やIP65の保護等級を見ます

サーボモータ・インダクションモータとの違い

• サーボモータ：エンコーダで位置と速さを返し続け、決めた位置へ正確に動かすのが役目です。位置決めの軸ならサーボモータの比較を見てください
• インダクションモータ（ACモータ）：連続的な動きで、速さをあまり変えない用途に使われます。ユニテックは、ブラシレスモータは起動したときから最大のトルクを出せるので、3相誘導モータより小さなモータで動かせると説明しています

値段の見方

今回比べた8製品は、どれも値段を公式サイトに出していません。出力・電源の電圧・ギヤ比・ドライバの有無・台数を伝えて見積もりを取ります。ドライバやケーブル、ギヤヘッドを別に買うかどうかでも金額が変わります。