ブラシレスモーター／革新の波が押し寄せる動力の源

振動、騒音が少なく、トルクの安定性に優れたブラシレスモーターの技術革新競争が、
世界で繰り広げられている。ハイブリッドカー、省エネ家電、OA機器、ロボットなど、多くの製品の
性能向上に欠かせないからだ。メカトロニクスのコア技術ともいえる、奥の深い開発対象だ。

（取材・文／伊藤憲二　総研スタッフ／高橋マサシ）　作成日:04.11.24

　ロボット、鉄道、自動車、航空機から光ディスクドライブ、パワーエレクトロニクス家電まで、メカトロニクスには必要不可欠なモーター。そのモーターの技術革新が注目されている。特に研究開発意欲が高まっているのは、騒音、振動が少なく、安定したトルクを発生するブラシレスモーターだ。

　モーターはコイルに電流を流すことで発生する磁界を、永久磁石の磁界と反応させて回転力を得る。この原理はブラシレスモーターでも変わらないが、ブラシ、整流子などの機械的な接触部がないため、機械的、電気的ノイズが発生せず、回転もスムーズという特徴がある。身の回りのものでは、OA機器、オーディオなど低振動、低騒音が要求されるものに使用されている。
　近年では、磁性材料の進歩によってモーター単体の重量あたりの出力や効率が向上する一方、センサーレスベクトル制御など、インバーター制御システムの改良が盛んに行われてきた。その結果として、省エネの中核技術としても注目されている。

　大型製品では鉄道、電気自動車（燃料電池車、ハイブリッドカー含む）、小型製品では省エネ家電、ロボット向けなどの開発が盛んだが、特に自動車向けは、高級車だと1台で100以上のモーターを使うケースも珍しくなくなってきているだけに、需要の増加が予測されている。
　また、モーターとインバーター制御技術は発電技術と表裏一体であり、風力発電をはじめとする、動力回生エネルギー利用技術の向上ももたらすと期待されている。

　富士経済研究所はモーター、アクチュエーター関連市場について、2003年の3380億円から2006年には4350億円へと成長するとの予測を発表している。その伸びのうち、かなりの割合を新世代ブラシレスモーターが占めることはまず間違いない。
　機械系エンジニアにとって、新たな成長業界の台頭と呼べる技術進化である。

　モーターはメカトロニクスの中核技術であるため、求人情報は多い。人材ニーズは大きく分けてモーター単体と制御系があり、リクナビＮＥＸＴでは前者については「ブラシレス」、後者については「インバーター」で検索すると、求人情報を入手できる。

　転職に役立つとされるスキルはさまざま。モーター本体については、モーター全般の開発経験者はもちろん有利で、ブラシレスに限らず、AC、DCどちらの経験も歓迎される。
　ただ、モーターを手がけたことがなくても、メカトロニクス関連の開発経験があればOKというケースも少なくない。中でも振動解析、構造強度、単純強度など、CADによるシミュレーション設計経験、電磁界解析などは有用なスキルだ。

　インバーターのほうは電気工学の経験者に対し、広い門戸が開かれている。モーターは基本的に低電圧、高電流で運用されるので、高電流回路の経験は有利だ。デジタル、アナログ回路、コンデンサ、整流といった電気の基礎を確実に理解していることが重要だろう。

　また、ソフトウェアではモーター、インバーターのドライブ回路、制御回路、制御ソフトウェアの設計経験があると有利なのはもちろん、制御系アルゴリズムを書いた経験があれば、アピール次第で採用への可能性が高まる。
　モーターは一見シンプルな製品だが、エンジニアリングのレベルは非常に高い。システム工学のスキルを磨くにはもってこいのジャンルといえるだろう。