ステッピングモータとブラシレスモータの違いを徹底解説 仕組みと使い分けのコツをわかりやすく解説

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ステッピングモータとブラシレスモータの違いを徹底解説 仕組みと使い分けのコツをわかりやすく解説
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中嶋悟

名前:中嶋 悟(なかじま さとる) ニックネーム:サトルン 年齢:28歳 性別:男性 職業:会社員(IT系メーカー・マーケティング部門) 通勤場所:東京都千代田区・本社オフィス 通勤時間:片道約45分(電車+徒歩) 居住地:東京都杉並区・阿佐ヶ谷の1LDKマンション 出身地:神奈川県横浜市 身長:175cm 血液型:A型 誕生日:1997年5月12日 趣味:比較記事を書くこと、カメラ散歩、ガジェット収集、カフェ巡り、映画鑑賞(特に洋画)、料理(最近はスパイスカレー作りにハマり中) 性格:分析好き・好奇心旺盛・マイペース・几帳面だけど時々おおざっぱ・物事をとことん調べたくなるタイプ 1日(平日)のタイムスケジュール 6:30 起床。まずはコーヒーを淹れながらニュースとSNSチェック 7:00 朝食(自作のオートミールorトースト)、ブログの下書きや記事ネタ整理 8:00 出勤準備 8:30 電車で通勤(この間にポッドキャストやオーディオブックでインプット) 9:15 出社。午前は資料作成やメール返信 12:00 ランチはオフィス近くの定食屋かカフェ 13:00 午後は会議やマーケティング企画立案、データ分析 18:00 退社 19:00 帰宅途中にスーパー寄って買い物 19:30 夕食&YouTubeやNetflixでリラックスタイム 21:00 ブログ執筆や写真編集、次の記事の構成作成 23:00 読書(比較記事のネタ探しも兼ねる) 23:45 就寝準備 24:00 就寝


ステッピングモータとブラシレスモータの違いを知ろう

この二つのモータは外見が似ていても内部の動き方が大きく異なります ステッピングモータは回転を細かく角度で分けて動かすことができる特徴があり ブラシレスモータは滑らかで速く力強い回転を生むのが特徴です この二つのモータを正しく理解することは機械を設計するうえでとても重要です まずは基本的なしくみを押さえましょう
どちらも電気を使って回転させますが動かし方が違います
ステッピングモータは複数のコイルを順番に励磁して rotor という部品を少しずつ回します そのため回転角度が決まっており正確な位置決めが得意です 一方ブラシレスモータは磁石とコイルの組み合わせで回す力を連続的に作ります 角度の微調整が得意で速度が出やすく高出力が可能です ただし制御にはある程度の回路やセンサが必要になることが多く設定が複雑になる場合があります
この違いを押さえると設計時の選択肢が見やすくなります 例えば正確な位置決めが重要な機械にはステッピングモータがよく使われます 一方滑らかな運動や高回転域を狙う用途にはブラシレスモータが適しています もちろん現場ではこれらを組み合わせることもあります ここからは具体的なしくみと用途の違いをもう少し詳しく見ていきましょう


しくみの違いと動作原理

ステッピングモータは rotor に配置された永久磁石と複数のコイルの組み合わせで動きます コイルを順番に energize することで rotor が一定の角度ずつ回ります これが基本の仕組みです この仕組みのおかげで回転角度が分かりやすくなりオープンループの制御でも位置決めが可能です ただし回転に角度が付きやすいので torque の波形が乱れやすく急な加減速時に振動や位置ずれが起きやすい点があります そのため微小な動きの再現性を高めるにはマイクロステップといった工夫が用いられることが多いです また停止時の保持力は強力ですが回転数を上げると効率が下がり熱が増えることがあります
ブラシレスモータは rotors に磁石と stator 市場のコイルの組み合わせで動きます ブラシやコミュテータがないため摩耗が少なく長寿命で静粛性も高いです 回転を保つにはセンサやセンサレスの制御で rotor の位置を逐次追従してコイルを切り替えます この連続的な切り替えが滑らかな運動と高い出力を生み出す理由です ただし正確な位置決めや高トルクを得るためには高度な制御アルゴリズムやセンサが必要になる場合があります そのため初期設定や保守に手間がかかることもあるのです


用途と選び方のポイント

用途によって最適なモータは変わります 位置決めを正確にしたい機械にはステッピングモータが適しています 例えば3DプリンタやNC工作機械などは細かな角度の制御が求められる場面が多いです 一方で滑らかな動きや高速度を出したい場合はブラシレスモータが強みを発揮します ドローンやファン自動車部品などは高速回転と長寿命を両立させることが多いです さらにコストの観点ではステッピングモータは安価で入手しやすいケースがありますが高精度化を狙うとマイクロステップドライバなど追加機器が必要になることがあります 一方ブラシレスモータはコントローラやセンサ類のコストがかさむ場合があります ただし長期的な運用コストを考えると耐久性と信頼性の高さが魅力になることが多いです
使い分けのポイントをまとめると以下のようになります

  • 正確な位置決めが最優先ならステッピングモータ
  • 滑らかな連続運動と高速度が重要ならブラシレスモータ
  • 初期コストよりも長期の信頼性を重視する場合はブラシレスモータを検討
  • システム全体の制御難易度と保守性を考慮して選ぶ
結局のところ設計の段階で実機テストを重ねることが最も確実です 仕様に応じて微調整することで最適なモータ選択ができます


able>観点ステッピングモータブラシレスモータ動作原理コイルを順次励磁して rotor を回す磁石とコイルの電磁力で連続的に回す制御の難易度比較的低いオープンループでも可高度な制御やセンサが必要な場合が多い適した用途正確な位置決めが重要な機械高速回転や滑らかな動作が重要な機械長所安価で位置決めが簡単耐久性が高く静粛性と出力が高い短所速度域が限定されやすい初期設定が複雑になりがち

この表を見れば自分の要件に近いモータを絞り込みやすくなります ただし実 devices の特性は個体差があるため実機での評価は欠かせません どのモータを選ぶにしても制御側のドライバの性能や冷却設計も重要なポイントになります

ピックアップ解説

最近家族で作る自作ロボットの話をしていたときに友だちがステッピングモータとブラシレスモータの違いをざっくり聞いてきました その時私はこう答えました まずステッピングモータは決まった角度でカチカチと回るイメージ 机の上の小さなロボットをちょっとずつ動かすときにはピッタリだと でも速く回したり滑らかな動きをさせたいときはブラシレスモータを使うべき ここで大事なのは 何を作りたいかで選ぶということ そしてどちらもコントローラと電源の工夫次第で性能が大きく変わる なので設計者はまず用途と要求値をしっかり決めてから最適解を探すべきだなと感じました その会話の中で私自身も 勉強熱心な仲間と一緒に新しいモータの可能性を探る楽しさを再認識したんです


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