ブラシレスモーターの基礎が学べる「モータードライバー道場」

はじめに

モーターは多くの電気機器の動力源として使われています。モーターにはさまざまな種類があり、それぞれの用途や目的に合ったものが使用されていますが、その中でもブラシレスモーター（ブラシレスDCモーター）は電力変換効率の高さやメンテナンスの容易さ、制御性の高さなどの特長を持ち、現在幅広い分野で用いられています。
このブラシレスモーターを回すには、モーターのコイルに電流を流して電磁石をつくる電気回路が必要です。また、モーターを適切かつ自在に動かすには電磁石の極（N極、S極）や大きさを制御しなければなりません。このような電流、電力の供給とその制御をする電気回路はブラシレスモータードライバーと呼ばれています。ロームはブラシレスモーターを高効率（省エネ）、低騒音（静音）で駆動するモータードライバーを多数開発しています。

ブラシレスモーターを高効率、低騒音で動かすモータードライバーの開発には、制御や電気回路の知識とともにブラシレスモーターのメカ部分の知識が必要です。ここでのメカ部分とは、永久磁石やコイル仕様、鉄心、軸受けなどブラシレスモーターの電気回路以外の部分を指します。そして、ブラシレスモーターのメカ部分、電気回路部分の両方の知識は、ブラシレスモーターを扱う際にも必要となる知識と言えます。

技術に関わる方が、多くの電気機器の動力源として使われているブラシレスモーターに触れる機会は今後も増えると考えられます。
ブラシレスモーターを扱う方、モーターを勉強したい方、モータードライバーを開発したい方が基礎知識を得たいと思われたときに見ていただきたく、ロームでは「モータードライバー道場」のタイトルで12話の技術記事をどなたでもアクセスいただけるWebページに掲載しています。
 

「モータードライバー道場」とは

ここでは「モータードライバー道場」を紹介いたします。この「道場」は、ベテランの技術者が初心者である若手技術者にブラシレスモーター、モータードライバーの説明をする内容となっています。12話のそれぞれに、導入部分、技術説明部分、まとめ部分があり、導入とまとめ部分は漫画で、説明部分は図を使って分かりやすくしています。漫画部分では、若手社員（主人公）の成長やベテラン社員が伝えたいことも描き、技術説明だけではないところも特徴の一つです。

各話の技術説明部分の主な内容を簡単に紹介します。
道場の前半は、1話のモータードライバーの役割の説明から始まり、モーターの回る原理や、実際の駆動波形から考えるモーターの挙動、誘起電圧やPWM（パルス幅変調）制御を説明し、モーターの出力特性、モータードライバーにおける正弦波駆動について説明しています。後半の8話からは、ブラシレスモーターを使用する際の知識としてモーターの性能（効率、騒音、信頼性）とモータードライバーの構成、保護動作などを説明しています。最後の12話では、基礎から踏み込んだ少し深い技術内容にも触れています。

この技術説明部分は、ベテラン技術者が初心者に解説する「道場」として、下のような図やイラストを多く使って説明しています。モーターを見たり使ったりしたことはあるが中身を見たことはない、という声をいただきましたので、メカ部分は基本的な形状のイラストを用いて説明しています。また、電気信号や特性は目に見えるものではないですが、それらの動き、変化をイメージできているかいないかで納得感が大きく変わります。この「道場」では物理などで用いられる式とともに、目に見えないものも図にすることでイメージしやすいようにしています。

おわりに

モーターは電気で動く環境に優しい動力源です。そして、さらなる省エネや静音性など環境に配慮したものとするため、モーターの構造や制御技術は日々進歩しています。これらの開発の根幹となる基礎技術を知ることでモーターに興味を持っていただき、また、それらの技術のもとに開発されたロームのモータードライバー製品、開発製造をしているローム株式会社を知っていただけたら幸いです。

最後に、本記事で紹介している「モータードライバー道場」を掲載しているロームのWebサイトについて書かせていただきます。「モータードライバー道場」は、ロームの技術情報サイト「TechWeb」の中にある「スギケン先生のモーターライブラリー」に掲載されています。この「モーターライブラリー」には「道場」のほかに、モーターの初歩についてまとめた「はじめてのモーター」や、ブラシレスモータードライバーをもう少し詳しく知りたい方向けの「ブラシレスモータードライバーとは」、モーター関連で使われる用語を200語以上説明している「モーター関連用語集」、モーターのちょっとした疑問に技術的な解説をした「モーターの疑問解説コーナー」があり、今後もライブラリーを増やしていく予定です。モーター関連の技術資料を掲載するモーターライブラリーにもぜひお立ち寄りください。

・ローム株式会社
　https://www.rohm.co.jp/
・Tech　Web
　https://techweb.rohm.co.jp/
・スギケン先生のモーターライブラリー
　https://techweb.rohm.co.jp/product/motor/motor-library/
・スギケン先生のモータードライバー道場
　https://techweb.rohm.co.jp/product/motor/motor-library/comics/