DC サーボ モーターは、電機子電圧または磁束制御を通じて正確な機械的動作の調整を実現します。基本的な構造は通常の DC モーターと同様ですが、回転慣性を低減するための細いアーマチュア設計など、制御システムの要件に合わせて構造が最適化されています。
これらのモーターはブラシ付きタイプとブラシレスタイプに分けられます。ブラシ付きモーターには低コスト、広い速度範囲などの利点がありますが、ブラシのメンテナンスが必要です。ブラシレス モーターは、電子整流によりメンテナンス不要の動作を実現しており、高性能アプリケーションに適しています。{0}{1}応答速度が速く、起動トルクが大きく、スムーズな動作を実現するため、自動制御、産業用ロボット、CNC工作機械などの分野で幅広く使用されています。
DC サーボ モーターは、次のコア コンポーネントで構成されます。
ステータ (磁場システム): 通常は永久磁石 (ネオジム鉄ボロンなど) または電磁石を使用します。永久磁石ステータは追加の励磁を必要とせず、サイズが小さく、磁界強度が 0.5 ~ 1.2 テスラに達する高効率です (データ ソース: Electrical Engineering Handbook)。
ローター (アーマチュア): 巻線コイルが埋め込まれた積層ケイ素鋼板で構成され、整流子と接触するブラシによって電力が供給されます。ローターの直径は通常 20 ~ 100 mm の範囲で、トルク出力に直接影響します。
整流子とブラシ: 整流子は銅板で構成され、ブラシと連動して電流の方向を切り替えます。高性能サーボ モーターには、寿命が 5000 時間を超える金属-グラファイト ブラシが使用されています(参照: ABB テクニカル ホワイト ペーパー)。
センサー(エンコーダ/レゾルバ): 最大 17 ビット(131072 パルス/回転)の分解能を持つ光電エンコーダなどの位置フィードバック デバイスが組み込まれており、閉ループ制御の精度を確保します。{0}{3}
