AC有刷モーター（一般に単相直巻整流子電動機/ユニバーサルモーターとして知られています）は、電気掃除機やヘアドライヤーなどの高速回転する家電製品に広く使用されています。その固定子と回転子の巻線は直列に接続されています。方向が常に変化する交流（AC）が供給されても、固定子と回転子の磁極の極性が同期して変化するため、回転トルクは常に一定の方向を維持します。
DC有刷モーターの永久磁石とは異なり、AC有刷モーターの固定子は一組の電磁コイルで構成されています。交流電流が流れると、固定子電磁石の極性（N/S極）は交流の方向に応じて交互に変化します。
モーターの「直列巻き（直巻）」構造とは、交流電源から出力された電流が、まず固定子の電磁コイルを流れ、次にカーボンブラシと整流子片を通って回転子コイルに入り、最後に電源に戻ることを意味します。これは、固定子と回転子を流れる電流が完全に同期して変化することを意味します。
交流が正から負に変化すると、固定子の磁場が反転します（例：左側がNからSに変化）。それと全く同時に、回転子コイルを流れる電流も反転し、回転子の磁極の極性が同期して変化します！磁気吸引の法則に従い、両方の磁極が同時に反転するため、反発と吸引の方向は変化せず、モーターは元の方向に回転し続けます！
このインタラクティブな解説では、単相交流（AC 220V）で駆動されるユニバーサルモーターの物理的な状態を見ることができます。正弦波交流の正と負の両方の半周期において、固定子電磁石の磁場方向と回転子巻線の極性が一緒に反転します。これにより、合成回転トルクは常に時計回りを指し、整流子のセグメント切り替えと相まって、モーターは交流電源下でスムーズかつ高速に動作します。
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| ステップ | AC半周期状態 | 固定子極性 (左/右) | ブラシ(+)接触セグメント | ブラシ(-)接触セグメント | 電磁トルク状態 |
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DC有刷モーターの固定子は磁場方向が固定された永久磁石です。交流電源に接続すると、電流が反転しても固定子の磁場方向は変わりませんが、回転子コイルに流れる電流は反転するため、電磁トルクも反転してしまいます。その結果、モーターは50Hzの交番磁場の中で激しく前後に振動するだけで、一方向には回転しません。一方、ユニバーサルモーターは固定子と回転子が直列に接続されているため、極性が同期して反転し（「マイナスとマイナスでプラスになる」）、一方向にスムーズに回転することができます。
ユニバーサルモーター（直巻モーターとも呼ばれます）は、単相交流電源と直流電源のどちらでも動作できることからその名が付けられました。動作トルクは固定子電流と回転子電流の方向の積にのみ依存するため、直流でも交流でも同じ方向に駆動トルクが発生します。非常に高い回転速度が得られ、電圧調整による速度制御が容易で、コストパフォーマンスに優れています。
比較的短時間で超高速回転と強力なトルクを必要とする家庭用電化製品や電動工具に広く使用されています。例：
• 電気掃除機：負圧吸引力を発生させるために高速回転が必要です（通常は20,000〜40,000 RPM）。
• ヘアドライヤー：大風量を送り出すために高速インペラが必要です。
• 電気ドリルやディスクグラインダー：金属や木材の切断用にポータブルで高トルクの動力を提供します。
• ミキサーやフードプロセッサー：食材の繊維を細かく砕くために高速回転が必要です。
主な騒音源は2つあります：
• 高頻度なブラシの摩擦音：カーボンブラシと整流子セグメントが数万RPMで回転する際に、激しい物理的摩擦音と小さな電気アークの発生音を生じさせます。
• 高速気流の風切り音：数万RPMという動作速度は、標準的な誘導モーター（最大3,000 RPM）よりもはるかに高速です。この速度でファンブレードや回転子コアが空気を切り裂くことで、大きな空気摩擦音と金属的なヒューヒュー音が発生します。そのため、高級なヘアドライヤーや掃除機は、より静かな動作を実現するために「高速ブラシレスDCモーター（BLDC）」への移行が進んでいます。