図と写真で理解するモーター入門 〜構造や特性、制御方から実践まで〜：ブラシレスモーター検討中の方にも（1/3 ページ）

今回はモーターの基礎知識や制御方法、実際の制御の流れなどを解説します。

[リョーサン菱洋]

本連載はリョーサン菱洋が運営するマガジンサイト「リョーサン菱洋テクラボ」に掲載された記事を転載しています。本記事は2025年4月28日に公開されたものです。

　本記事では、これからモーターを使った製品開発を始める方や、ブラシ付きモーターからブラシレスDCモーターへの切り替えを検討中の方に向け、前半ではモーターの基礎知識や制御方式について説明し、後半では評価ボードを使用してモーターのチューニングから回転までを解説します。

1. モーターとは

　モーターとは電気エネルギーを力学的エネルギーに変換する電動機のことです。世界の電力消費量のうち約50％がモーターで消費されており、私たちの生活や産業において欠かせない存在です。モーターには多くの種類がありますが、駆動電源の種類で分類すると「直流（DC）モーター」と「交流（AC）モーター」に分類できます。ACモーターは長寿命が求められる産業機械やロボットなどに、DCモーターは静音性やコストが重視される民生機器に多く使用されています。

1_1. モーターの基本構造

ブラシレスモーター（アウターローター型）［クリックで拡大］

　右図はブラシレスモーター（アウターローター型）を分解したときの写真です。主に「1. シャフト（モーター軸）」「2. ローター（回転子）」「3. ステーター（固定子）」「4. リード線」で構成されており、基本的にモーターはこれらの要素で構成されています。

　シャフトはモーターの回転軸であり、それを囲むように回転部のローターとそれを支えるステーターがあります。リード線は電源やセンサー、駆動回路に接続されています。

　アウターローター型のモーターは、内側にコイル、外側に磁石が配置されており、3本のリード線で各相（U相／V相／W相）を制御することでモーターを回転させます。

　モーターの回転数や周波数との関係に影響を与える重要な要素に「極数」があります。極数はモーター内のN極とS極の合計数で、極数が多いほど精密な制御が可能になる一方、コストは高くなる傾向にあります。極対数はN極とS極のセット数で、極数を2で割った値です。

極数のイメージ（インナーローター型）［クリックで拡大］

　回転数（rpm）は「60×電源周波数（Hz）÷極対数」で求めることが可能です。例えば、極対数が2で電源周波数が60Hzの場合、回転数は「60×60÷2＝1800rpm」になります。

　このように、モーターの回転数は周波数に比例し、極数（正確には極対数）に反比例します。なお、rpmとは「revolutions per minute」の略で、1分間当たりの回転数を表します。