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モータの仕組みや関連する用語をわかりやすく解説


電気の力で動くモータは、動力源として様々な機器に使用されており、私たちの生活に欠かせない存在です。

しかし、その仕組みを理解している方は意外と少ないのではないでしょうか。モータには多くの種類があるため、その仕組みを理解し、用途に適した製品を選びましょう。

そこで本記事では、モータの基本的な仕組みから、その歴史に至るまでをわかりやすく解説いたします。


目次[非表示]

  1. 1.モータとは
  2. 2.モータの基本的な仕組み
  3. 3.モータの歴史
  4. 4.モータの種類
  5. 5.モータに関連する用語
    1. 5.1.①磁界
    2. 5.2.②電磁誘導
    3. 5.3.③永久磁石
    4. 5.4.④電磁石
  6. 6.まとめ


モータとは

モータとは、電気エネルギーを回転する力に変換する駆動機です。

その用途は幅広く、扇風機や洗濯機、ロボットまで、様々な機器に使用されています。近年注目される電気自動車にも、モータの存在は欠かせません。

サイズや種類も多岐にわたり、私たちの生活の至るところで活用されています。日本国内で普及するモータの個数は、家庭用・業務用・産業用を合わせて、相当数になります。それらの年間消費電力は、日本の全消費電力の過半を占めるといわれています。



モータの基本的な仕組み

モータは具体的にどのような仕組みで動いているのでしょうか。

モータは電流の向きによって極が切り替わる電磁石と、それを囲むように配置された永久磁石の引き合う力、反発する力を利用して回転します。

▼モータの基本的な仕組み

  1. 磁界の発生
  2. 電磁力の発生
  3. 電磁力による回転
  4. 回転の維持

電磁力についての詳細な説明は、以下のページをご覧ください。

電磁力の基礎知識



モータの歴史

現在、幅広い場面で利用されるモータには、長い歴史があります。

18世紀後半から19世紀前半に起こった産業革命のなかで、イギリスの科学者マイケル・ファラデーがモータの原理を発見しました。このときに提唱された“電磁誘導の法則”は、モータに応用される重要な概念です。

1880年代には、モータの実用化が加速します。アメリカのニコラ・テスラが交流モータを発明し、大規模な産業利用が始まりました。なお、この時期にイギリスのジョン・フレミングが発表した“フレミングの右手の法則”は、電磁誘導の原理を説明する手段として、今でも用いられています。

実用化されて世界中に広く普及して以降、モータはなくてはならない存在となりました。今後もテクノロジーの進歩とともに、動力源として活用されることが期待されます。



モータの種類

モータには、大きく分けて2つの種類が存在します。直流電源で動作するDCモータと、交流電源で動作するACモータです。


▼モータの種類

  • DC(直流)モータ
  • AC(交流)モータ

DCモータは、構造がシンプルで安定した高速回転が可能なため、自動車の部品や冷却ファンなどに使用されています。一方でACモータは、構成部品の中にブラシがなく耐久性が高いのが特長で、扇風機や乾燥機などに多く使用されています。

DCモータとACモータのなかでも、それぞれさらに細かな種類が存在し、その数は膨大です。モータを選ぶ際は、用途に合わせて適切な種類を選ぶのが重要です。

マブチモーターでは、モータを購入する際に担当者がサポートいたしますので、初めて購入される方でも、安心してご相談ください。



モータに関連する用語

最後に、モータに関連する基本的な用語を解説します。用語の意味を覚えれば、モータの仕組みについて理解が深まるはずです。


①磁界

磁石の磁力がはたらく空間を、磁界といいます。私たちの身近にも多く存在し、電気コードや家電製品にも磁界が発生しています。

磁界には向きがあり、コンパスがN極を指す方向が、その点での磁界の向きです。


②電磁誘導

電磁誘導とは、磁界の中でコイルなどの導体が動いたときに、電流が流れる現象です。

電磁誘導で発生する電流の駆動力を“起電力”といい、磁石を動かすスピードや磁力によって強さが変化します。なお、電磁誘導における、磁界・導体の動き・起電力の方向は、フレミングの右手の法則で示せます。


③永久磁石

永久磁石は、一度磁化すると長期間磁力を保ち続けます。永久磁石にはN極とS極があり、両者は反発する性質を持っています。

モータにおける永久磁石は、ロータを囲むように設置されているステータです。


④電磁石

磁力を保ちつづける永久磁石に対して、電流が流しているあいだにのみ磁力をもつのが、電磁石です。

モータの種類によって異なりますが、外周にコイル(巻線)が取り付けられているロータが、それに該当します。コイルに電流を流すと発生する電磁力と、永久磁石の磁界が作用し合うことで、モータの回転が生まれます。



まとめ

この記事では、モータの仕組みについて以下を解説しました。

  • モータとは
  • モータの基本的な仕組み
  • モータの歴史
  • モータの種類
  • モータに関する用語

モータは日本国内だけでも相当数が普及しており、私たちの生活に欠かせない存在となっています。扇風機や洗濯機、ロボットに至るまで、モータを必要とする機器は実に様々です。モータには多くの種類があるため、用途に応じて適切な製品を選びましょう。

マブチモーターでは、小型でエネルギー効率にも優れたブラシレスモータをはじめとする、多種多様な製品を提供しております。担当者が責任を持ってモータ選びをサポートしますので、どなたでも安心してご利用いただくことが可能です。

弊社の製品にご興味のある方は、お気軽にお問い合せください。

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