セグメント化モーターコアの主な利点
長年にわたるカスタマイズとアプリケーションの実践により、セグメント化されたモーター コアは、特に高性能、大型、カスタマイズされたモーターのシナリオにおいて、一体型コアに比べて明らかに利点があることがわかりました。最も顕著な6つの利点は次のとおりです。
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巻線プロセスの簡素化とスロット充填率の向上
従来の一体型コアの最大の問題点は、特に小スロット、高密度の巻線シナリオの場合、巻線が難しいことです。セグメント化されたコアは組み立て前にセグメントごとに個別に巻くことができるため、巻線作業がより管理しやすく正確になるだけでなく、スロット充填率も効果的に向上します。たとえば、当社のカスタム NEV モーター コア プロジェクトでは、セグメント化されたコアのスロット充填率は 70% ～ 75% に達することがありますが、一体型コアは通常 60% ～ 65% にすぎません。スロット充填率が高くなると、モーターの効率と電力密度が直接向上し、動作中のエネルギー損失が減少します。
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材料利用の改善と廃棄物の削減
従来の一体型コアは、一枚のケイ素鋼板から打ち抜かれており、スロット周囲と中央領域の材料が無駄になり、材料利用率が低くなります（通常は 65% ～ 70% のみ）。分割されたコアは、各セグメントのサイズに合わせた小さなケイ素鋼板でプレスされており、プレスの無駄を大幅に削減します。当社工場のデータによると、分割コアの材料利用率は85%～90%に達し、特にモータ総コストの30%以上を占める高性能珪素鋼板（B5000=1.67Tなど）の原材料コストが大幅に削減されます。
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輸送と組み立てが簡単に
大型モーター (100kW を超える産業用モーターなど) の場合、一体型コアはサイズが大きく、重量が重いため、輸送や設置が難しく、吊り上げるのにも特別な装置が必要です。分割されたコアは、単一セグメントのサイズが小さく軽量であるため、分割して輸送して現場で組み立てることができるため、輸送と組み立てのコストが大幅に削減され、施工効率が向上します。この利点は、風力発電機や船舶用モーターなどの大型機器で特に顕著です。
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柔軟な材料選択と最適化された磁気性能
セグメンテーションにより、メーカーはステーターとローターの異なる部分に異なるケイ素鋼材料 (方向性ケイ素鋼を含む) を使用でき、特定の機能要件に従って各コンポーネントを最適化できます。例えば、ティース部に高透磁率の珪素鋼板を使用して磁束密度を高めたり、ヨーク部に低損失の珪素鋼板を使用して渦電流損を低減したりすることができる。この柔軟な材料マッチングにより、単一材料を使用した一体型コアと比較して、モーター効率を 3% ～ 5% 向上させることができます。
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渦電流損失の低減と放熱性の向上
セグメント化された構造と、隣接するセグメント間の絶縁材（絶縁紙など）との組み合わせにより、電磁渦電流とコア内の乱流を効果的に低減し、渦電流損失とコアの加熱を低減します。同時に、セグメント間のギャップが自然な放熱チャネルを形成し、コアの放熱性能が向上します。これは、20,000rpm で動作する NEV モーターなどの高速または高負荷条件下で最適なモーター性能を維持するために重要です。
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カスタマイズへの高い対応力
カスタムモーターコア工場として、私たちはセグメント化されたコアがパーソナライズされたカスタマイズのニーズにより適していることを発見しました。特殊な形状のスロット設計、非標準サイズ、特殊な性能要件（高トルク、低騒音など）のいずれであっても、セグメントコアは、大型の一体型プレス金型を再開発することなく、形状、サイズ、セグメント数を変更することで調整でき、カスタマイズコストを大幅に削減し、開発サイクルを短縮します。
分割モーターコアの避けられないデメリット
セグメント化されたモーターコアには多くの利点がありますが、モジュール構造に起因する固有の欠点もいくつかあり、実際のアプリケーションでは注意する必要があります。
より高い組み立て精度の要件
完成したコアは複数のセグメントを組み立てることによって形成されるため、非常に高い組み立て精度、特にセグメントの同軸度と平面度が要求されます。組立誤差が0.1mmを超えると、磁束分布が不均一になり、騒音が増加し、さらにはモーターの正常な動作に影響を与える可能性があります。このため、メーカーには高度な組立設備と厳格な品質管理システムが必要となり、生産コストはある程度上昇します。
コギングトルクと騒音リスクの増加
従来の一体型コアと比較して、セグメント化されたコアは、セグメント間の接合ギャップによりコギング トルクが増加する可能性があり、シナリオによっては騒音レベルが高くなり、平均トルクが低下する可能性があります。この問題は、セグメントの形状と組み立てプロセス (セグメント化されたスキュー ポール技術など) を最適化することで軽減できますが、完全に排除することはできず、超低ノイズ モーター シナリオ (医療機器モーターなど) には適していません。
小ロット注文の場合、初期生産コストが高くなります
セグメント化されたコアは材料の無駄を削減できますが、セグメントごとにプレス金型を開発する必要があります。小ロットのカスタムオーダー (100 個未満など) の場合、製品単位あたりの金型コストは比較的高く、一体型コアのコストよりも高くなります。したがって、セグメント化されたコアは大規模バッチの生産にはよりコスト効率が高く、一方、一体型コアは小規模バッチの標準サイズのモーター プロジェクトに適している可能性があります。
構造強度に対する潜在的な影響
セグメント間の接合部はコア構造の弱点です。高速回転下（NEV ローターコアなど）では、遠心力によりセグメントの緩みが発生し、コアの構造的安定性に影響を与える可能性があります。この問題は、高強度の接着剤やクランプ構造を使用することで解決できますが、製造プロセスとコストが増加します。
セグメント化モーターコアと一体型モーターコア: 詳細比較表
セグメント化されたコアと一体型コアをより適切に区別できるように、実際の製造およびカスタマイズの経験に基づいて、パフォーマンス、コスト、アプリケーション シナリオなどの重要な指標を網羅した詳細な比較表を作成しました。
| 比較指標 | セグメント化されたモーターコア | 一体型モーターコア |
|---|---|---|
| 巻き難易度 | 各セグメントの低い個別の巻線。スロット充填率 70%-75% | 高い一体型巻線。スロット充填率 60%-65% |
| 組立精度の要求 | 高（同軸度±0.1mm） | 低コスト、ワンタイムスタンピング成形 |
| 輸送費と組立費 | 低く、小さく、軽く、扱いやすいセグメント | 高く、大きく、重いため、特別な機器が必要 |
| 渦電流損失 | セグメント間の絶縁が低く、渦電流を低減 | 高く一体化した構造により渦電流が増加 |
| カスタマイズの柔軟性 | 高く、セグメントの形状/サイズを簡単に調整できます。カスタマイズのための低金型コスト | カスタマイズのために大型のプレス金型を再開発する必要性が低い |
| コギングトルクと騒音 | わずかに高い、ノイズを減らすために最適化する必要がある | より低く、超低ノイズのシナリオに適しています |
| 生産コスト（大ロット） | 材料を節約し、金型のコストを低く抑えます。 | 大量の材料廃棄物 |
| 生産コスト（小ロット） | 高い、ユニットあたりの金型コストが高い | 低コストで複数のセグメントダイが不要 |
| 適切なアプリケーションシナリオ | NEV、産業用高出力モーター、大型機器、カスタムモーター | 中小型標準モーター、小ロット受注、超低騒音機器（医療機器、家電機器） |
分割モーターコアの将来動向（2026年～2030年）
新エネルギー、産業インテリジェンス、省エネおよび排出削減政策の急速な発展に伴い、セグメント化されたモーターコアは高効率で省エネのコアコンポーネントとして、今後 5 年間で 3 つの明確な開発傾向を示すと予想されます。
新素材の統合により損失をさらに削減
将来的には、磁気特性を最適化し、エネルギー損失を低減するために、セグメント化されたコアに新しい高性能材料が徐々に採用される予定です。たとえば、非アモルファス合金ストリップ（厚さ 0.02 mm）は、従来のケイ素鋼板と比較して渦電流損失を 70% 削減でき、ナノ結晶材料は透磁率をさらに向上させることができます。同時に、性能とコストのバランスを図るため、ティース部に方向性珪素鋼、ヨーク部に非アモルファス合金を使用するなど、異種材料の組み合わせ（ハイブリッド材料セグメントコア）がより一般的になると考えられます。
生産および組立プロセスのインテリジェンス
高い組立精度要件の問題を解決するために、セグメント化されたコア生産は徐々に完全な自動化とインテリジェンスを実現します。当社の工場はすでにロボット組立、レーザー位置決め、オンライン検出技術の統合を試験的に導入しており、組立誤差を 0.05 mm 未満に削減し、生産効率を 40% 向上させ、製品品質の一貫性を確保しています。さらに、3D プリンティング技術は、小バッチの特殊な形状のセグメント化コアの製造に適用できるため、金型のコストがさらに削減され、カスタマイズ サイクルが短縮されます。
新エネルギー・高出力分野での応用拡大
世界的なNEV普及率の加速と産業用モーターの高効率かつ省エネ型へのアップグレードにより、これらの分野ではセグメントコアが主流の選択肢となるでしょう。たとえば、NEV では、セグメント化されたコアによりモーターの効率と電力密度が向上し、走行距離が延長されます。風力発電や太陽光発電設備では、セグメント化されたコアが大型モーター設計や過酷な作業環境に適応できます。同時に、アキシャルフラックスモーターの開発に伴い、平面性と磁束分布の最適化における利点により、セグメントコアがより広く使用されるようになります。
軽量化・小型化に向けた開発
NEVや航空宇宙モーターなどの分野では、軽量化と小型化が重要な開発方向です。分割コアは、構造強度の確保を前提としたコア構造の最適設計（中空セグメント、薄肉設計など）を実現でき、一体型コアに比べてコア重量を10～15％軽量化します。これにより、モーターと機器の総重量が軽減され、エネルギー効率と動作パフォーマンスが向上します。
結論: セグメント化されたモーター コアはあなたのプロジェクトに適していますか?
カスタムモーターコアの専門製造工場として、セグメントコアとインテグラルコアの間に絶対的な「良し悪し」はなく、単に「向き」「不向き」があるだけであると考えています。プロジェクトが大規模バッチ、高性能、大型、またはカスタマイズされたモーター (NEV モーター、産業用高出力モーターなど) である場合、セグメント化されたコアは間違いなくよりコスト効率の高い選択肢であり、コストの削減、効率の向上、市場競争力の獲得に役立ちます。
プロジェクトが小規模バッチ、標準サイズ、または超低ノイズ モーター (医療機器モーター、小型家電モーターなど) の場合は、一体型コアの方が適している可能性があります。もちろん、生産技術の継続的なアップグレードにより、初期投資コストを削減し、小ロットでセグメント化されたコア注文に合わせたカスタマイズされたソリューションも提供できます。
セグメント化されたモーターコアの選択、カスタマイズ、または用途についてご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください。当社の専門エンジニアリングチームが、お客様の特定のプロジェクトのニーズに基づいて、1対1の技術指導と見積もりサービスを提供します。
Youyouテクノロジーについて
Youyou Technology Co., Ltd. は、自己融着ケイ素鋼、極薄ケイ素鋼、自己融着特殊軟磁性合金などのさまざまな軟磁性材料で作られた自己融着精密コアの製造を専門としています。当社は、精密磁性部品の高度な製造プロセスを活用し、高性能モーター、高速モーター、中周波トランス、リアクトルなどの主要なパワー部品に使用される軟磁性コアに対する高度なソリューションを提供しています。
同社の自己融着精密コア製品には現在、ストリップ厚さ 0.05mm (ST-050)、0.1mm (10JNEX900/ST-100)、0.15mm、0.2mm (20JNEH1200/20HX1200/ B20AV1200/20CS1200HF) の一連のケイ素鋼コアが含まれています。 0.35mm(35JNE210/35JNE230/ B35A250-Z/35CS230HF)、および Hiperco 50 および VACODUR 49 および 1J22 および 1J50 を含む特殊軟磁性合金コア。
