スロット付き BLDC モーターに対するスロットレス BLDC モーターの 4 つの利点

1) スロットレス BLDC モーターの体積を小さくできる

スロット付き BLDC モーターでは、固定子の歯が存在するため、モーター全体のサイズを最小限に抑えることができません。 また、モーターの小型化に伴い、巻線工程がますます難しくなっています。 対照的に、スロットレス ブラシレス DC モーターは、円筒形の固定子コアに傾斜または軸方向に固定された巻線を備えているため、小型化が容易です。

2) スロットレス BLDC モーターは低コスト

スロットレス設計には、複雑さが軽減され、固定子コアの製造が容易になるため、コスト上の利点もあります。

3) スロットレス BLDC モーターは高出力密度

どちらの設計もブラシ付き DC モーターよりもはるかに高速で動作できますが、スロット付きとスロットレスの設計では、高速での特性が異なります。 高速 (40,000 ～ 60,000 rpm) での機械的安定性を得るために、スロットレス ローターは通常、2 極の永久磁石設計になっています。 さらに、大きな空隙が存在するため、モーターが高速で動作する場合、固定子コアの損失は許容範囲に制限されます。 これは、スロットレス BLDC モーターがスロットレス固定子構造の恩恵を受け、コア損失が比較的低く、したがって電力密度が高いことを意味します。

実際、スロットレス BLDC モーター設計の初期には、その電力密度は同等のスロット付きモーターよりも低かった。 しかし、高エネルギーの永久磁石とそれに代わる磁化装置の出現により、性能の差は縮まりました。 スロット付きBLDCモーターは、モーターの磁気負荷を増加させるために必要な歯が厚いため、高エネルギーの磁石を使用することができません。これにより、スロットの面積が減少し、モーターの電気負荷が減少します。

4) スロットレス BLDC モーターはより良い過負荷を持っています

スロット付き BLDC モーターは、スロットレス設計よりも高いトルクを提供できます。これは、スロット付き設計がより高い温度に対応できるため、より多くのトルクを生成できるためです。 ただし、過負荷運転中の磁気回路の飽和により、モーターのトルクが低下し、スロットレス設計の歯のない設計では磁気飽和がないため、過負荷が改善されます。

スロットレス BLDC モーターには、標準の BLDC に比べて多くの利点がありますが、実際のアプリケーションでは、スロットレス BLDC モーターが常に最良の選択であるとは限りません。 たとえば、スロットレス BLDC モーターは低インダクタンスを提供するため、モーション コントロールに課題が生じます。 パルス幅変調 (PWM) 制御を使用する場合、インダクタンスが低いとモーターの損失が大きくなります。 より高いスイッチング周波数 (80 ～ 100 kHz) または直列補償インダクタンスを備えたコントロールを使用して、低インダクタンスの問題を軽減できます。