
Stator
ステーター(固定子)
ステーター(固定子)とは、モーターや発電機の内部で回転せず固定されている部分のことです。ステーターにはコイル(巻線)が配置されており、電流を流すことで磁界を発生させ、その磁界によってローター(回転子)を回転させます。
モーターの基本構造は、**ステーター(固定子)とローター(回転子)**の2つの主要部分で構成されており、ステーターは回転磁界を生成する役割を担います。
サーボモーター、ステッピングモーター、BLDCモーター、誘導モーターなど、ほとんどの電動モーターにおいてステーターは重要な構造部品です。
■ステーターの基本構造
ステーターは主に次の部品で構成されています。
ステーターコア(電磁鋼板) ↓ スロット(溝) ↓ コイル(巻線) ↓ 絶縁材料
ステーターコアには積層された電磁鋼板が使用され、磁束を効率よく流す役割を持ちます。
■ステーターの役割
ステーターはモーターの中で次の役割を持っています。
◆役割 | ◆内容 |
磁界生成 | コイル通電により磁場を発生 |
回転磁界形成 | モーター回転の原理 |
電磁エネルギー変換 | 電気エネルギー → 機械エネルギー |
モーター支持 | 機械構造の固定 |
モーターの性能(効率・トルク・振動)はステーター設計に大きく影響します。
■モーター動作におけるステーターの働き
<モーターの回転原理>
ステーターコイル通電 ↓ 磁界発生 ↓ 回転磁界生成 ↓ ローター回転
この電磁作用によってモーターが回転します。
■ステーターとローターの違い
◆項目 | ◆ステーター | ◆ローター |
日本語 | 固定子 | 回転子 |
動作 | 固定 | 回転 |
役割 | 磁界生成 | 回転運動 |
この2つの部品の相互作用でモーターが動作します。
■FA・ロボットでのステーター
工場の自動化設備では、次のモーターで使用されています。
◆モーター | ◆用途 |
サーボモーター | ロボット関節 |
ステッピングモーター | 位置決め装置 |
BLDCモーター | 高効率駆動 |
PMSMモーター | 精密モーション制御 |
特に産業ロボットでは、高精度制御のためステーター設計が重要です。
■ステーター設計の重要ポイント
モーター性能に影響する主な要素
◆要素 | ◆内容 |
スロット形状 | 磁束分布 |
巻線方式 | トルク特性 |
コア材質 | 磁気効率 |
冷却構造 | 発熱対策 |
これらの設計によってモーター効率やトルク特性が決まります。
■まとめ
ステーター(固定子)とは、モーター内部で回転せず固定されている部分で、コイルに電流を流すことで磁界を発生させる役割を持ちます。
ローターとの電磁作用によりモーターが回転し、ロボットやFA設備のモーション制御において重要な構造要素となります。
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