計測電機制御研究室モータ班 研究紹介

ベアリングレスモータとはBearing + less + motor

ベアリング（軸受）がないモータ

ベアリングの代わりに磁気浮上で回転軸を支える

Shaft

Rotor

Stator

Sensor Target

Gap

SensorWinding

15

0 m

m

滑らかな回転を助ける部品

ベアリングとは？

ベアリングの欠点

➢ 摩擦でエネルギーを損なう➢ 潤滑油で周囲が汚れる➢ 摩耗のため寿命が短くなる

ベアリングがないため…

➢ 摩擦がない！➢ 潤滑油がいらない！➢ 部品が摩耗しない！➢ エネルギーの損失がない！

ベアリングレスモータ

本研究の独自性

33

ベアリングレスモータ

バーニアモータ

回転子を磁気浮上

磁気的な減速作用でギヤのような効果を得られる

✓ 低速・高トルク駆動に適したモータ

✓ ベアリング不要✓ 潤滑油が不要✓ ベアリングの摩耗がない

減速機を使用できないため高トルク駆動に不向き

ベアリングレスバーニアモータの提案

q1

q2 – q1

stator

rotor

a

b

q2

固定子と回転子の歯数が(1)式を満たすような構造

𝑍𝑆 = 𝑍𝑅 ± 𝑝𝑛 (1)

提案モータの産業応用

4

高洗浄度環境✓ 半導体製造工場のロボットアーム✓ 医療現場で使用される各種ポンプ

高真空環境✓ 人工衛星のリアクションホイール✓ 研究用真空チャンバー内での利用

ベアリングによる制約のためこれまで応用が困難だった分野での高トルクモーターとしての活躍が見込める

半導体搬送用ロボット(JEL HP)

静止気象衛星ひまわり9号(三菱電機HP)

摩耗粉が生じない・潤滑油が不要なため清潔さが求められる現場に応用可能！

真空環境では潤滑油が使えないがベアリングレスモータなら潤滑油不要で真空にも適応できる！