ブラシレスDCモーター、いわゆるBLDCモーターは、長寿命・高効率・静音・高精度制御といった特長から、いまや産業機器のあらゆる分野で欠かせない存在となっております。
ここでは、BLDCモーターが実際にどのような産業機器で使われているのかを、用途別にわかりやすくご紹介いたします。
1.FA・自動化設備:搬送・アクチュエータ用途
工場自動化(FA)の現場では、
BLDCモーター(ブラシレスDCモータ)は「コンパクトなサーボ的アクチュエータ」として多く利用されています。
コンベヤ・ローラー搬送ユニットの駆動
小型リフター、シリンダ代替の電動アクチュエータ
位置決めテーブルや回転ステージの駆動
自動組立機のフィーダ・回転チャック・仕分け機構
BLDCモーター(ブラシレスDCモータ)は、速度制御だけでなくトルク制御・位置制御にも対応しやすく、インバータモーターとステッピングモーターの“いいとこ取り”のような使い方ができるため、省スペースな多軸機構に向いております。
2.産業用ファン・ブロワ・ポンプ:高効率駆動
エネルギー効率と静音性が重視されるファン・ポンプ用途でも、BLDCモーターは急速に普及しています。
制御盤内の冷却ファン
空調機器・クリーンルーム用の送風ファン
冷却水・潤滑油循環用ポンプ
真空ポンプ・ブロワ
従来のACインダクションモーターに比べて、BLDCモーターは効率が高く、低速でもトルクを維持しやすいため、インバータ制御と組み合わせることで大幅な省エネが期待できます。
また、電気ノイズ・機械騒音が少ないことから、計測機器や医療機器の内部ファンにも多く採用されています。
3.産業用ロボット・AGV/AMR:モーションの要
ロボット関連は、BLDCモーターが最も活躍している分野のひとつです。
協働ロボット・スカラロボットの関節軸
小型ロボットハンド・グリッパの開閉部
AGV(無人搬送車)やAMR(自律搬送ロボット)の駆動輪
カメラ・センサのパン・チルト機構
BLDCモーターは高トルク・小型・高効率という特長に加え、エンコーダとの組み合わせで高精度なモーション制御が行えるため、ロボットの「軽量化」と「高性能化」を同時に実現しやすくなります。
4.コンプレッサ・冷凍・空調設備:インバータ制御で省エネ
冷凍機や空調設備など、長時間連続運転が前提になる機器では、BLDCモーターの高効率が特に活きます。
冷凍・冷蔵ショーケース用コンプレッサ
ヒートポンプユニットの圧縮機
ビル空調用の送風機・循環ポンプ
BLDCモーター(ブラシレスDCモータ)を用いたインバータ制御により、負荷に応じた回転数制御(省エネ運転)が可能となり、ピーク電力の抑制やランニングコスト削減につながります。
また、トルク制御性に優れるため、起動時の電流抑制や、圧縮機の滑らかな始動・停止にも役立ちます。
5.工作機械・精密機器:主軸・補助軸駆動
工作機械や精密機器の分野でも、BLDCモーターはさまざまな役割を担っています。
小型旋盤・タッピング機の主軸駆動
自動工具交換装置(ATC)の回転・位置決め
定速で回転する研磨・バフユニット
レーザー加工機・計測機器の回転ステージ
BLDCモーター(ブラシレスDCモータ)は、高回転にも対応しやすく、低速から高速まで広い速度範囲でトルクを出しやすいため、加工条件の最適化や多品種対応に向いています。
また、ブラシレス構造による低ダスト・低ノイズは、精密機器内部の駆動にも適しています。
6.医療・ラボ・分析機器:静音・クリーンが必須の現場
医療・分析分野では、「静かで振動が少ないこと」「粉塵やスパークを出さないこと」が重要です。この点でBLDCモーターは大きな強みを持っています。
遠心分離機、撹拌機、ポンプ(シリンジポンプ、ペリスタポンプ)
CT・MRI周辺機器や検体搬送ライン
歯科用機器・小型医療機器の内部ファン・駆動部
ブラシモーターと異なり、スパークレス・低ダストのBLDCモーターは、クリーンルームや医療現場に適しており、安定した長時間運転にも向いています。
7.産業用プリンタ・ラベリング・包装機
印刷や包装などの生産設備でも、BLDCモーターは多く活躍しています。
産業用インクジェットプリンタのヘッドスキャン軸
ラベリングマシンのラベル送り・巻き取り駆動
シュリンク包装機・ストレッチ包装機のフィルム送り
製袋機・製本機・ラミネート機の駆動部
BLDCモーターは速度制御性とトルク制御性に優れ、連続運転でも効率が高いため、ラインのタクト安定と品質保持に寄与します。
停止・再スタートを繰り返す工程でも、応答性の良さを活かしてスムーズな動作が可能です。
8.BLDCモーターが産業機器で選ばれる理由の整理
以上のように、BLDCモーターは産業機器のさまざまな場面で採用されています。その背景には、次のような特長があります。
長寿命・低メンテナンス(ブラシレス構造)
高効率・低発熱で省エネルギー
静音・低振動で環境負荷が小さい
速度・トルク・位置の精密制御に対応しやすい
高出力密度で、省スペース設計に有利
このため、従来ブラシモーターや誘導モーターが使われていた領域でも、BLDCモーターへの置き換えが進んでおり、今後もその活躍範囲はさらに広がっていくと考えられます。