DCモータの特長とその用途について解説

モータには「ACモータ」と「DCモータ」という大きく2種類のモータが存在します。それぞれ特色が違いますが、DCモータは生活の中に多く取り入れられています。では、なぜDCモータが多く取り入れられているのでしょうか。両者にはどんな違いがあるのか、DCモータのメリットとDCモータの用途について考えてみましょう。

端的な説明をすると、DCモータは「直流の電源」で動作し、ACモータは「交流の電源」で動作するという違いがあります。直流電源の場合はプラスとマイナスの極は常に一定です。一方、交流電源の場合は一定時期毎に極が入れ替わるという特性を持っています。どちらもモータを回転させるという点では違いありませんが、モータの力や回転速度・制御の容易性などに影響を及ぼします。

DCモータは、生活の中に多く普及しています。なぜDCモータが普及したのかを考えてみましょう。

電圧に対しての回転特性が安定

DCモータで採用される直流電源の場合、常に一定方向で電気が流れている構造自体が単純なため、制御が容易です。そのため、電圧変化に対して敏感に反応すると共に、回転特性が安定しているというメリットがあります。交流電源は極性が入れ替わるため、仮に直流電源と同じ構造で駆動させることができた場合「正転・逆転を繰り返す」ようになります。

可搬性のある電源が使える

DCモータを駆動させる直流電源ですが、身近な存在では「乾電池」がこれにあてはまります。少し大きな物で考えると自動車等のバッテリーも直流電源となります。電源自体を移動しやすいのがDCモータのメリットです。

一方、交流電源で代表的なものをあげれば「コンセント」が最も身近と言えるかもしれません。ほとんどの白物家電が交流電源を利用しています。つまり、送電線からの電気供給が確保できない場所では、ACモータは生活の中で使用できないということになります。

低価格

DCモータは、ものによっては乾電池1本、たった1.5Vでも駆動できます。使用電圧が小さくても駆動でき、制御装置も単純なため、低価格で利用できます。ACモータの交流電源は、コンセントから供給されている電源になります。つまり、100V以上の電圧で駆動するのがACモータです。安定駆動をさせるための制御装置も複雑なため、低価格で採り入れるのはDCモータほど容易ではありません。

装置の小型化に適している

携帯電話のバイブレーション機能、ここにもDCモータが採用されています。ノートパソコンなどの電動ファンもDCモータです。長さ1cmにも満たない小型のDCモータが、すでに多くの生活用品の用途で使われています。

DCモータのアプリケーションは、生活の中に溶け込んでいます。DCモータの用途を考えてみましょう。

情報機器

HDDやCD-ROMドライブの駆動用、CPUの冷却ファンなどに用いられています。ブラシ、コミュテータの摩耗によるダストが機器に影響を与えるためブラシレスDCモータの採用が一般的です。

音響・映像機器

オーディオやビデオ機器にもDCモータが採用されています。オーディオCDや　DVD、ブルーレイディスクの再生機器に用いられています。

家電製品

ミニ四駆やラジコン等の玩具、電動歯ブラシやシェーバーの振動体駆動、小型扇風機などにもDCモータが採用されています。どれも9V程度の小さな電圧で駆動する小型DCモータが用いられています。

自動車

ワイパモータ、パワーシートモータ、パワーウィンドウモータなど、かなり多くのDCモータが自動車には採用されています。

産業用機械・医療用機器

産業ロボットのサーボモータには、多くのDCモータが採用されています。医療機器分野では呼吸補助装置、酸素濃縮器等のファンモータなどにも採用されています。他にも農業機械や建設機械等にも採用されています。

多くの電化製品に取り入れられているモータですが、「ACモータ」と「DCモータ」という2種類が存在し、電源が異なります。どちらにもメリット・デメリットがあり、両方がそれぞれの特長を活かして使用される機器の性能実現に貢献しています。

そんな中でも、DCモータはさまざまな用途で使われており、身近な電子機器の多くはDCモータを採用しています。