ビュー: 0 著者: サイト編集者 公開時間: 2025-10-15 起源: サイト
検査するときは、 DC モーターの場合、ワイヤは 2 本のみであることが一般的です。1 つは正電圧用、もう 1 つは負 (または接地) 用です。ただし、一部の DC モーターには 3 本のワイヤが付属しており、多くのユーザーはその目的について困惑しています。この包括的なガイドでは、 DC モーターに 3 つのワイヤーがある理由、各ワイヤーの役割、この構成がモーターの制御とパフォーマンスをどのように強化するかについて説明します。
DC モーターは 、電流が磁界内の導体を通過すると、回転を引き起こす力を受けるという単純な原理で動作します。この基本的なメカニズムは、 電気エネルギーを機械的な運動に変換します。.
最も単純な形式では、 DC モーターは を使用します。 2 本のワイヤ 動作に
正 (+) — モーターに電圧を供給します。
負 (–) — 回路を完成させるための電流のリターン パスとして機能します。
これら 2 つの端子間に電圧が印加されると、モーター シャフトが回転し始めます。電圧の極性を反転すると 回転方向が変わり、用途に応じてモーターを時計回りまたは反時計回りに回転させることができます。
ただし、すべての DC モーターが同一であるわけではありません。一部には 追加の 3 番目のワイヤが含まれています。 、制御、精度、または監視を強化するこの 3 番目のワイヤは主電源を伝送しませんが、代わりに フィードバック信号または制御入力に使用されます。たとえば、 では ブラシレスDCモーターs3 本のワイヤすべてがモータ相の交流信号を伝送しますが、 フィードバック付きブラシ付きモータでは3 本目のワイヤが 速度 (タコメータ) データまたは位置検出 情報を伝達する場合があります。
これらのワイヤーがどのように機能するか、そしてそれぞれが果たす役割を理解することは、 モーターの適切な接続、制御、トラブルシューティングに不可欠です。配線を誤るとにつながる可能性があります。したがって、 誤動作、パフォーマンスの低下、または永久的な損傷、特にフィードバックや電子コントローラーを使用するシステムでは、に基づいてワイヤの機能を特定することは、 色分け、データシート、または抵抗測定 モーターに電力を供給する前の重要なステップです。
要するに、 DC モーターの 配線は 、電気システムまたは機械システム内でモーターがどのように効率的に動作するかの基礎を形成します。モーターが 2 本、3 本、またはそれ以上のワイヤーを使用するかどうかを知ることで 、適切なコントローラーのタイプ、配線構成、およびアプリケーションで達成可能な制御レベルが決まります。
すべてが 3 線式ではない DCモーターも同様です。 3 番目のワイヤの機能は、モーターの タイプと使用目的によって異なります。最も一般的な構成は次のとおりです。
一部のモーターでは、 3 番目のワイヤが 内蔵 タコメーターまたは速度センサーに接続されます。この設定により、モーターが速度フィードバックをコントローラーに送信できるようになります。次に、コントローラーは電圧またはパルス幅変調 (PWM) 信号を調整して、負荷条件が変化しても一定の回転速度を維持します。
ワイヤ 1: 電源 (プラス)
ワイヤ 2: アース (マイナス)
ワイヤー 3: タコメーター信号 (フィードバック)
この構成は 精密制御システムで一般的に使用されます。、ロボット、コンベア、自動ツールなどの
多くの場合は ブラシレスDCモーターs もあります 3 本のワイヤーが、この場合、それらはまったく異なる目的を果たします。 BLDC モーターは、 従来のブラシ付きモーターのようなブラシと整流子を使用しません。代わりに、を使用し 電子整流、コントローラーによって駆動される 3 つの固定子巻線を必要とします。
通常、3 本のワイヤは モーターの 3 つの相を表します。
ワイヤ 1: A 相
ワイヤ 2: B 相
ワイヤ 3: C 相
コントローラーはこれらの相に特定のシーケンスで通電して回転磁界を生成し、ローターをスムーズかつ効率的に回転させます。この設計により、 より高いトルク、より優れた速度制御、およびより長い寿命が実現します。 ブラシ付きモーターと比較して、
一部の 3 線 DC モーターには 内部 ホール効果センサーが含まれています。、ローターの位置を検出するために使用されるこのフィードバックは、 サーボ システム や 閉ループ制御 アプリケーションでは非常に重要です。
このような設定では、配線は次のようになります。
ワイヤ 1: 電源 (VCC)
ワイヤー 2: アース
ワイヤー 3: ホールセンサー信号
このフィードバックにより、を正確に制御できるため、 位置と速度に最適です。 サーボ ドライブ、3D プリンター、CNC 機械.
特定の小型 DC ファン モーター (コンピューター冷却ファンなど) には 3 つのワイヤーがあり、 3 番目のワイヤーは 制御または監視に使用されます。 電力伝送ではなく
通常、これらのワイヤは次のとおりです。
配線 1: +V (電源)
ワイヤー 2: アース
ワイヤー 3: タコ信号 (または RPM フィードバック)
コントローラーに接続すると、3 本目のワイヤーは パルス列を出力します。 ファンの回転速度に対応するこれにより、システムは パフォーマンスを監視し 、温度やシステム要求に基づいて速度を動的に調整できます。
接続またはテストする前に、 DC モーターでは 3 本のワイヤーを備えた、各ワイヤーの目的を正しく識別することが重要です。これらを誤って認識すると、 不適切な動作、モーターの損傷、さらにはコントローラーの故障を引き起こす可能性があります。各ワイヤは電源、アース、信号など独自の役割を果たしており、それらを区別する方法を知ることで、 安全な取り扱いと効率的なパフォーマンスの両方が保証されます。.
各ワイヤの機能を識別する最も信頼できる方法は次のとおりです。
メーカー のラベルまたはデータシートは、 常に最初で最も信頼できる情報源です。通常、次のものがリストされます。
定格電圧 (例: 12V DC、24V DC)
消費電流
ワイヤの色の機能 (例: 赤 = +V、黒 = グランド、黄 = 信号)
可能な場合は、テストする前に必ずこのドキュメントを参照してください。メーカーは多くの場合 特定の配線色の規則に従っています。、特にファン、BLDC モーター、またはセンサー装備の場合、 DCモーターS.
多くのモーターでは、 色分けによって 各ワイヤの目的を視覚的に把握できます。普遍的ではありませんが、一般的なカラー パターンには次のものがあります。
| ワイヤの色 | 代表的な機能 | の説明 |
|---|---|---|
| 赤 | 電源(+V) | 電源から正の電圧を伝送します。 |
| 黒 | 地面 （-） | 電流の戻り経路として機能します。 |
| 黄 / 青 / 白 | シグナルまたはフィードバック | タコメーター、ホールセンサー、またはPWM制御信号をコントローラーに送信します。 |
⚠️ 注: 一部のメーカーはカスタム カラーコードを使用しているため、必ずマルチメーターまたはデータシートで確認してください。
は デジタル マルチメーター 、配線の機能を識別するための最も効果的なツールの 1 つです。安全にテストする方法は次のとおりです。
ステップ 1: ワイヤ間の抵抗を測定する
2 本のワイヤを示し が低い抵抗 (数オーム) 、3 番目のワイヤが導通を示さない場合、3 番目のワイヤは 信号ワイヤである可能性があります。.
3 本のワイヤすべてが 同様の抵抗値を示す場合、モーターはおそらく 三相です。 BLDC モーター。各ワイヤは相 (A、B、および C) を表します。
ステップ 2: 電圧出力を確認する (ファンまたはフィードバック モーターの場合)
モーターを定格電圧で短時間動作させます。
マルチメータを使用して、 信号線 と アース間の電圧を測定します 。パルス状の DC 信号または小さな電圧 (通常は 5V 以下) が表示される場合があります。
これにより、3 番目のワイヤが フィードバック データを送信していることが確認されます。 速度や回転信号などの
多くの場合、モーター のタイプ によって 3 本のワイヤーがどのように使用されるかが決まります。
フィードバック付きブラシ付き DC モーター - 電源用に 2 本のワイヤ、タコメータ出力用に 1 本。
ブラシレス DC モーター (BLDC) – 3 本のワイヤーはモーターの 3 つの相を表します。すべて電流が流れます。
DC ファン モーター – 電源用の 2 本のワイヤと、RPM フィードバック (タコ信号) 用の 1 本。
サーボまたはセンサー搭載モーター – 電源 1 つ、アース 1 つ、ホール センサーまたは制御入力 1 つ。
認識することで、多くの場合、可能性のある配線構成を推測できます。 設計と物理的なサイズを モーターの
モーターのデータシートが入手できない場合は、 モデル番号を検索できます。 ハウジングに印刷されているオンラインで正確な番号を検索すると (たとえば、 「12V 3 線 DC モーター 37GB-520」 ) 指定した配線図やデータシートが得られることがよくあります。 、配線の色と機能を.
各ワイヤの機能について合理的な仮定を立てたら、次のようにします。
接続します。 電源線とアース線を に 低電圧電源 (定格電圧未満)
モーターの動作を観察します。スムーズに回転するはずです。
でオシロスコープまたはマルチメータを使用して、 3 番目のワイヤ が生成されていることを確認します。 パルスまたは電圧信号 速度または位置に対応する
配線を誤ると可能性があるため、常に慎重にテストしてください。 コントローラーやセンサーが損傷する.
の各ワイヤの機能の特定 3 線式 BLDC モーター は統合前の重要なステップです。を組み合わせて使用すると、どのワイヤが データシート、カラーコード、抵抗テスト、および電圧測定を提供しているかを安全に判断できます 電力、グランド、または信号出力。正しく識別すると、電気的損傷を防ぐだけでなく、 モーターが効率的かつ確実に動作することが保証されます。 アプリケーションで
3 線 DC モーターに は、従来の 2 線設計に比べていくつかの重要な利点があります。追加のワイヤは単なる接続ではなく、へのゲートウェイとなります より優れた制御、効率の向上、監視機能の強化。ロボット工学、オートメーション、または冷却システムのいずれで使用される場合でも、3 番目のワイヤーはよりスマートで正確なモーター性能を可能にします。以下に主な利点を詳しく説明します。
3 線式の主な利点の 1 つは、 BLDC モーターは です 正確な速度制御。多くの場合、3 番目のワイヤには タコメータまたはフィードバック信号が含まれており、これによりコントローラがモーターの実際の回転速度をリアルタイムで測定できるようになります。
希望の速度 (設定値) と実際の速度 (フィードバック) を継続的に比較することで、制御システムは入力電圧または PWM (パルス幅変調) 信号を自動的に調整して、安定した RPM を維持できます。
その結果、次のような結果が得られます。
一貫したパフォーマンス 変動する負荷の下でも
スムーズな加速と減速
速度変動を低減動作条件が変化しても
このような制御は、速度精度がパフォーマンスと生産性に直接影響するでは不可欠です 産業オートメーション、ロボット工学、コンベヤ システム。
特にの 3 線構成は、 ブラシレス DC モーター (BLDC)大幅に向上させます エネルギー効率を。電気的なスイッチングが機械的に処理されるブラシ付きモーターとは異なり、 BLDC モーターは、三相配線による電子整流を使用します。
この設定により、各巻線が制御されたシーケンスで通電され、連続的で滑らかな回転磁界が生成されます。結果は次のとおりです。
電気損失の低減
ワットあたりのより高いトルク出力
発熱の低減
モーターはより効率的に動作するため、 電力が節約されるだけでなく、 も延長されます。 バッテリー寿命 ポータブルまたは電気自動車の用途での
3 本目のワイヤがをサポートするモーターでは 電子整流またはセンサーフィードバック、機械的摩耗が大幅に減少します。
たとえば、 3 つのワイヤを備えた BLDC モーター では、通常、摩擦やアーク放電によって時間の経過とともに摩耗する 2 つのコンポーネントであるブラシと整流子が不要になります。可動部品が少なく、電気ノイズが少ないため、モーターは次のようなメリットを享受できます。
長寿命化
最小限のメンテナンス要件
継続使用における信頼性の向上
この耐久性により、3 線モーターは 連続使用システムに最適です。 冷却ファン、工業用ツール、電気駆動装置などの
3 本目のワイヤは多くの場合、 センサーまたはフィードバック ラインとして機能し、速度、位置、負荷状態などのリアルタイムの動作データを提供します。この情報は、監視と分析のためにコントローラー、マイクロコントローラー、さらにはコンピューターに送信できます。
リアルタイム データにより次のことが可能になります。
予知保全故障が発生する前に性能変化を検出する
遠隔制御と監視、特にIoTまたはスマートシステムにおける
自動障害検出 高精度アプリケーションにおける
たとえば、 コンピュータの冷却ファンでは、3 番目のワイヤは RPM 信号を出力します。 マザーボードが温度に基づいてファンの速度を自動的に調整するために使用する
3線式 BLDC モーターは発生する 振動と騒音が少なくなります。 、2 線式ブラシ付きモーターと比較して、モーターの相は電子的に転流されるため、トルクリップルが最小限に抑えられ、磁極間の遷移がよりスムーズになります。
これはを必要とするアプリケーションで特に有利です。 低ノイズ環境、次のような
医療機器
家電
オフィス機器および家電製品
よりスムーズな動作は 機械的ストレスの軽減にも貢献し、接続されたコンポーネントの寿命をさらに延ばします。
追加のフィードバックまたは制御ラインを使用すると、3 線式になります。 DC モーターはに統合できます。 高度な制御システム 、次のような機能をサポートする
閉ループ制御 （速度とトルクが一定の場合）
ダイナミックブレーキ
可逆回転
PWM入力制御
この柔軟性により、3 線モーターは 複雑な自動化システムに高度に適応できるようになり 、エンジニアは動作要件に正確に一致するモーターを設計できます。
を備えたサーボ アプリケーションまたはモーターでは ホール効果センサー、3 番目のワイヤが ローター位置のフィードバックを提供し、角度動作を非常に正確に制御できるようになります。
これはで特に役立ちます 、ロボット、CNC 機械、および 3D プリンタ。モータの位置のわずかなずれでも、位置合わせやパフォーマンスのエラーが発生する可能性があります。フィードバックにより、コントローラーは次のことが可能になります。
動きを正確に同期させる
位置誤差を瞬時に修正
滑らかな直線運動または回転運動を維持する
このような精度により、3 線システムには、開ループ電圧制御のみに依存する単純な 2 線モーターに比べて大きな利点が得られます。
3 線式システムには 安全機能を組み込むこともできます。たとえば、信号線は障害情報や診断情報を伝送できるため、制御システムは 失速、過熱、過電流などの状態を検出できます。.
早期検出により、次のような自動保護アクションが可能になります。
モーターのシャットダウン
電力出力の低下
システムアラートのトリガー
これにより、ハードウェアの損傷を防ぐだけでなく、 システム全体の安全性と信頼性も向上します。.
3 線式 DC モーターは 、基本的な回転力をはるかに超えて、 インテリジェンス、精度、寿命を実現します。追加のワイヤにより、 速度フィードバック、電子整流、リアルタイム監視などの機能が可能になり、単純な電気機械デバイスが スマートで効率的で信頼性の高いモーション ソリューションに変わります。.
で使用される場合でも 産業オートメーション、ロボット工学、最新の冷却システムのいずれ、3 本のワイヤーを備えている利点により、これらのモーターは 制御、効率、耐久性が要求されるアプリケーションにとって優れた選択肢となります。.
3線式 DC モーターは、複数の業界で広く使用されています。一般的なアプリケーションには次のものがあります。
コンピューター冷却ファン: タコメーターのフィードバック ラインを使用して、温度に基づいて速度を調整します。
電気自動車 (EV): 高効率の推進のために BLDC モーターを使用します。
ロボティクスとオートメーション: ホール センサーまたはフィードバック ループを使用して、正確なモーション制御を行います。
産業機器: コンベアまたはスピンドルの速度を安定させるためにタコメータ付きモーターを利用します。
家電製品: BLDC モーターを組み込み、より静かでエネルギー効率の高い動作を実現します。
では、設計と機能が強化されていても、 3 線式 DCモーターs 配線エラー、コントローラーの不一致、または信号障害によりパフォーマンスの問題が発生することがあります。適切な トラブルシューティングは 、モーターの損傷やシステムのダウンタイムにつながる前に、これらの問題を迅速に特定して修正するのに役立ちます。以下に、3 線式 DC モーターで見られる最も一般的な問題と、それらを効果的に診断して解決するための実際的な手順を示します。
最も頻繁に発生する問題の 1 つは、 モーターが回転しない場合です。 電源を投入した後にこの問題は、配線の誤り、電源の故障、モーター制御回路の互換性のなさなど、さまざまな原因で発生する可能性があります。
考えられる原因:
電源が接続されていない、または電圧が不十分です
誤認されたワイヤ (例: 信号線を電源に接続する)
巻線の損傷またはショート
コントローラーが正しいモータータイプに設定されていません
修正方法:
マルチメーターを使用して電源電圧をチェックし、 それがモーターの定格値と一致していることを確認します。
配線接続を確認します。 データシートまたは配線図に基づいて電源線とアース線は電源に直接接続する必要があり、3 番目の線はコントローラーのフィードバックまたはセンサー入力に接続します。
それが BLDC モーターは、 電子速度コントローラー (ESC)に接続されていることを確認してください 。これらのモーターは、直流 DC 電圧では適切に動作できません。
を検査します。 物理的な損傷や焦げた匂いがないかどうか 内部巻線の故障を示す可能性がある、モーター本体からの
モーターが始動しても動作が不均一、ぎくしゃくしたり、過度に振動したりする場合は、通常、 位相の問題、, 信号干渉、または コントローラーの同期エラーを示しています。.
考えられる原因:
相接続が間違っている (BLDC モーターの場合)
ホールセンサーの故障または位置ずれ
信号線の損傷または接地不良
ノイズが多い、または不安定な電源
修正方法:
の場合は BLDCモーターs、位相ワイヤを体系的に交換して、スムーズな回転のための正しい組み合わせを見つけます。
ホール センサーの配線を確認してください 。極性が間違っているか、ワイヤーが破損していると、整流が中断される可能性があります。
信号線の 導通と確実な接続を検査します。
を使用してください。 安定化電源 電圧変動を防ぐために
振動が続く場合は、モーターを取り外し、 手動でシャフトを回転させてください。不均一な抵抗または研削音は、 ベアリングの損傷またはローターの不均衡を示している可能性があります.
に 3 番目のワイヤを使用するモーターでは 速度フィードバック (タコメーター) または センサー出力、信号が失われると、コントローラーが誤動作したりシャットダウンしたりする可能性があります。
考えられる原因:
信号線の断線または断線
モーター内部のセンサーの故障
センサーへの間違った電圧基準
コントローラー入力がフィードバック用に構成されていません
修正方法:
を使用して マルチメータまたはオシロスコープ 、モーターの動作中に信号線の電圧を測定します。
タコメータ出力の場合、パルス状の DC 電圧 (通常は 5V ピーク) が表示されるはずです。
ホール センサーの場合、ローターが回転すると出力が 0V と 5V の間で切り替わります。
導通を確認してください。 信号線とモーター端子間の
ことを確認します。 コントローラーの入力ピンが 正しい信号タイプ (アナログまたはデジタル) を受信するように設定されている
内部回路が損傷している場合は、モーターの内部センサーを交換するか、外部フィードバック システムを使用してください。
過度の熱の蓄積は、モーターの寿命を縮めたり、永久的な損傷を引き起こす可能性がある深刻な問題です。過熱は、多くの場合、 過電流、, 過負荷、または 配線の問題を示します。.
考えられる原因:
シャフトの過電圧または過剰な負荷
不十分な換気または冷却
モータードライバーの構成が正しくありません
モーター巻線間の短絡
修正方法:
にしてください。 入力電圧 がモーターの定格値を超えないよう
負荷を確認します 。モーターを機械システムから切り離し、自由に回転するかどうかを確認します。
ことを確認します ドライバまたは ESC の電流制限が正しく設定されている 。
適切な 空気の流れを与えたり、冷却したりしてください。 連続使用中は、モーターの周囲に
通常の負荷でも過熱が続く場合は、消費電流を測定します。通常速度での高電流は、 内部巻線の損傷 または ベアリングの摩擦を示します.
DC モーターが意図せずに逆回転する場合、通常は 電源の極性 または 相順序 が反転していることを意味します。
考えられる原因:
逆電源接続 (ブラシ付き DC モーターの場合)
間違った相順序 ( BLDCモーター）
逆方向に設定されたコントローラー
修正方法:
の場合は ブラシ付きモーター、 プラスとマイナスの電源線を 逆方向に交換するだけです。
の場合 三相 BLDC モーター, 、三相線のいずれか 2 つを切り替えて 回転方向を変更します。
方向制御入力またはソフトウェア コマンドのコントローラー設定を確認してください。
ブーン、ゴシゴシ、カタカタという異常な音は、 機械的または電気的な不均衡を示している可能性があります。.
考えられる原因:
軸受の位置ずれ
取り付けが緩い、またはローターのアンバランス
信号ラインの電気的干渉
過度のPWM周波数ノイズ
修正方法:
モーターが しっかりと取り付けられ 、機械的負荷と位置が合っていることを確認してください。
確認してください。 ゴミや障害物がないか モーターハウジング内に
を使用してください。 シールドケーブル 信号線には干渉を軽減する
を調整して、可聴ノイズを最小限に抑えます。 PWM 周波数 コントローラの
動作中にモーターが突然停止した場合は、 電流過負荷, コントローラーの故障、または フィードバック信号の喪失が原因である可能性があります。.
考えられる原因:
過電流保護が作動しました
フィードバック線からの信号の遮断
コントローラーの温度または障害によるシャットダウン
過剰な機械的負荷によりストールトルクが発生する
修正方法:
確認してください。 障害物や負荷の詰まりがないか モーターシャフトに
検査します。 コントローラまたはドライバ に障害インジケータ LED やエラー コードがないか
システムをリセットし、 より低い電圧で再度テストします.
フィードバック制御を使用している場合は、 センサー ワイヤー が有効な信号を送信していることを確認してください。
適切なトラブルシューティングには 3 線式 DC モーターの を慎重に組み合わせる必要があります。 、目視検査、電気的テスト、および 潜在的な障害の論理的分離系統的にチェックすることで 配線の完全性、電源、コントローラーの互換性、信号出力を、モーター全体を交換することなく、ほとんどの問題を診断して修正できます。
適切に保守され、正しく配線された 3 線式 DC モーターは を提供し スムーズで信頼性の高い効率的なパフォーマンス 、システムが安全に最高の能力で動作することを保証します。
ワイヤーの色がモデル間で同じであるとは決して考えないでください。 必ずデータシートでご確認ください。
適切なモーター ドライバーまたは ESC (電子スピード コントローラー) を使用してください。 BLDC モーターには
絶縁と接地を確認してください。 短絡を防ぐために、
電源に直接接続することは避けてください。 各線の機能を理解せずに
これらの注意事項に従うことで両方が保証されます。 安全性 と 最適なパフォーマンスの 、3 線 DC モーターの
3 線式 DC モーターは 、2 線モーターの単なる変形ではなく、 より正確で効率的で制御可能なモーション システムへの一歩を表します。 3 番目のワイヤが フィードバック、相電力、または PWM 制御を提供するかどうかに関係なく、その目的を理解することで、モーターを正しく統合し、その機能を最大限に活用することができます。
最新のアプリケーションでは ファンからロボット、電気自動車に至るまで、 、3 線式 DC モーターは、今日の自動化に求められるシンプルさとインテリジェンスのバランスを提供します。
