37AM51｜第37回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

3

この問題のポイント

この問題では、ブラシ付きDCモータとブラシレスDCモータの構造の違いが問われています。

ブラシレスDCモータでは、一般に回転子に永久磁石を用い、固定子にコイルを配置します。機械的なブラシと整流子を使わず、電子回路で電流を切り替えます。

解説

ブラシ付きDCモータでは、回転子側にコイルがあり、ブラシと整流子によって電流の向きを切り替えます。構造が比較的単純ですが、ブラシの摩耗、火花、騒音、保守の問題があります。

一方、ブラシレスDCモータでは、ブラシと整流子をなくし、電子回路によって固定子コイルへの通電を切り替えます。回転子には永久磁石を用いる構造が一般的です。

そのため、ブラシレスDCモータはブラシ摩耗がなく、耐久性や静音性に優れます。ただし、回転子の位置に応じて固定子コイルの通電を制御する必要があるため、専用の駆動回路や位置検出が必要になります。

ひっかけポイント
「DCモータだから回転子にコイルがある」と覚えると間違えます。ブラシレスDCモータでは、回転子は永久磁石、固定子がコイルと整理します。

選択肢の確認

1．記述としては正しい。
ブラシレスDCモータはブラシがないため、ブラシ摩耗がなく、耐久性に優れます。保守性の面でも有利です。

2．記述としては正しい。
ブラシと整流子の機械的接触がないため、摩擦音や火花が少なく、静音性に優れます。

3．正答。記述としては誤り。
ブラシレスDCモータでは、一般に回転子にはコイルではなく永久磁石を用います。コイルは固定子側に配置されます。

4．記述としては正しい。
ブラシによる機械的整流を行わないため、固定子コイルへの通電を電子的に切り替える専用の駆動回路が必要です。

5．記述としては正しい。
回転子の位置に応じて通電相を切り替える必要があるため、ホール素子などによる位置検出、またはセンサレス制御が必要になります。

覚えるポイント

• ブラシ付きDCモータは、ブラシと整流子で電流を切り替えます。
• ブラシレスDCモータは、電子回路で電流を切り替えます。
• ブラシレスDCモータでは、一般に回転子は永久磁石です。
• ブラシレスDCモータは、耐久性・静音性に優れます。
• ブラシレスDCモータには、駆動回路と回転子位置検出が重要です。