ブラシレスDCモータとステッピングモータの違い
ブラシをなくしたか、一定の角度ずつ回るか

ブラシレスDCモータとは

DCモータは、直流電圧を加えると回転するモータで、モータの中で最も多く使われています。起動トルクが大きく、入力電圧に対して回転スピードが直線的に増えるといった特長があります。ただし、連続して回転させるために、電流の向きを途中で切り替える整流子とブラシという機械的な接点を持つため、騒音、電気ノイズ、寿命が問題になります。

この欠点を解消したのがブラシレスDCモータです。半導体に電流を流した状態で磁界を加えると、電流が曲げられて横方向に電圧が生じるホール効果を利用した磁気センサ（ホール素子）で、回転子の位置を検出します。電流の向きを切り替えるのは外部の制御回路なので、ブラシが不要になり、騒音や電気ノイズが発生せず、信頼性が高いモータです。

ステッピングモータとは

モータの軸が、一定の角度ずつ回転するモータです。時計の秒針のような動きで、パルス信号で位置を決めるため、高精度な位置決めができます。デジタル信号で回転の角度を制御できるモータの仲間です。

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試験での問われ方

IoTシステム技術検定 中級では、第5章「IoTデバイス」で出ます。問題データでは、次のような問われ方をしています。

• 穴埋め（空欄1つ）: 「ホール効果を利用し、ブラシが不要で騒音や電気ノイズが発生しない」にブラシレスDCモータ、「パルス幅が目標の角度を表し、内蔵の角度センサで測った角度を目標に合わせるフィードバック制御を行う」に DCサーボモータを選ぶ。選択肢には、DCモータ・ステッピングモータ・ソレノイドアクチュエータも並びます。
• 2つの空欄: 「アクチュエータは、電気や磁気、油圧などのパワーで機械を動かすデバイスである」と、「時計の秒針のように軸が一定の角度ずつ回転するモータ」であるステッピングモータを入れる。
• 正しい記述・誤った記述を選ぶ: 「DCモータの連続回転に、整流子とブラシは不要」のように、仕組みを逆にした記述を見抜く。a〜d の記述から正しいものを選ぶ形式でも、DCモータの欠点・ブラシレスDCモータの仕組み・ステッピングモータの特徴が並びます。

覚え方

• ブラシレスは「ブラシがない」。名前のとおり、ブラシを使わないのが要点です。そのために、ホール素子で回転子の位置を知ります。
• ステッピングは「一歩ずつ」。ステップのように、一定の角度ずつ回る動きと結び付けます。時計の秒針が目印です。
• DCサーボは「センサで見ながら合わせる」。内蔵の角度センサで測った角度を、目標に合わせます。
• 選択肢に4つのモータが並んだら、問題文が「ブラシ」「ホール素子」なのか、「一定の角度」なのか、「パルス幅とフィードバック」なのかを探します。

第5章のほかの用語は「第5章 IoTデバイスの要点」にまとめています。