電動モーターの開発の歴史とは

モーターの存在は、沈黙の心臓のように、歴史の長い川の静かな流れに似ています。その起源をたどるには、産業革命が隆盛を極めた 19 世紀にまで遡る必要があります。電磁誘導と電磁気の法則の発見のおかげで、私たちは電磁誘導の原理に基づいて動作する素晴らしい機械である電動モーター、発電機、変圧器、制御モーターの誕生を目撃してきました。電気エネルギーを変換または伝達できる電磁装置として、モーターの核心は駆動トルクを発生することにあります。電気機械工学において、モーターはエネルギー変換のための重要なデバイスであり、電気駆動の基本コンポーネントです。幅広い用途、多様な製品タイプ、複雑な仕様にもかかわらず、産業チェーンにおけるその価値は依然として否定できません。この特性は、市場セグメントの傾向の多様化および不均一化にもつながり、その結果、市場の集中度が低くなります。現代生活において、モーターの広範な応用により、モーターの継続的な進化が加速していることは間違いありません。さまざまなアプリケーションシナリオに応じて、モーターにはさまざまな設計と駆動方式があり、モデルとタイプの数が大幅に増加しています。モーターは用途や特性に応じて簡単に分類できます。

しかし、どうやって モーターは 存在しないものから遍在するものへと進化するのでしょうか？モーターの開発の歴史をたどり、その過去と現在を分析してみましょう。 1820 年 7 月 21 日、デンマークのコペンハーゲン大学教授で物理学者のオルステッドは「電流の磁気効果」を発見し、電磁気的関係を確立し、電磁気学の研究を開始しました。そのすぐ後の 1821 年に、有名な英国の物理学者ファラデーが最初の実験用モーター モデルを作成しました。 1 年後、彼は電気が運動を駆動できることを実証し、人類を電気時代に導きました。最初の実用的な発電機の発明の成功により、第二次産業革命が始まりました。 1831 年、ファラデーは再び電磁誘導現象を生み出しました。電気分解の法則やガス放電現象などの彼の発見は、後の X 線、自然放射能、同位体の発見への道を開き、現代物理学の発展の基礎を築きました。 1870 年にベルギーのグラムが、モーターの設計に非常に似た設計の DC 発電機を発明しました。その後、グラムは、直流が発電機に供給されると、そのローターがモーターのように回転することを実証しました。そこでこのグラム型モーターが量産され、効率が大幅に向上しました。 1888年までに、アメリカの発明家テスラは電磁誘導の原理に基づいてACモーターを発明しました。このモーターはシンプルな構造で交流を使用し、転流が不要で火花が発生しないため、産業用機器や家庭用機器に広く使用されています。モーターは主にローター、ステーター、ブラシ、エンドキャップ、ベアリングなどの部品で構成されています。発電機における電流の発生は、発電機の固定子と回転子を接続して組み立て、固定子の中で回転子を回転させ、スリップリングに一定の励磁電流を流して回転子を回転磁界にし、固定子コイルが磁力線を切断することで誘導起電力を発生させます。最後に、端子接続を介して回路に引き出されることで、電流が生成されます。ローターが回転します。

モータ開発の歴史の中で、最初に開発されたのがDCモータであり、その開発段階は主に磁界として永久磁石を使用するもの、磁極として電磁石を使用するもの、励磁方法の変更などがあります。

1854 年、デンマーク人の Hørrter 兄弟と Werner 兄弟が自励式発電機の特許を申請し、DC モーターを新たな開発段階に導きました。

現在、40 年以上の発展を経て、中国のモーター産業は大きな進歩を遂げています。エネルギー消費量の削減という世界的な状況において、高効率で省エネなモーターは世界のモーター業界のコンセンサスとなっています。

今後のモータの開発動向は、高効率化・省エネルギー化、形状の多様化、小型化・高機能化などが挙げられます。モータは家電製品や産業機器のみならず、間接的に私たちの生活の質に影響を与える重要な役割を果たしています。