ステッピングモーターとは？

ステッピングモーターは、電子パルスに応答して設定された角度だけ回転するモーターです。 この方法により、フィードバックシステムを使用せずに回転速度と大きさを細かく制御できます。 ステッピングモーターは、多くの場合、ディスクドライブ、工作機械、ロボット工学で使用されます。 それらは、低速での高トルクと、すべての環境で非常に信頼性が高い傾向があるため評価されています。

ステッピングモーターは基本的に、ローターと呼ばれる単一の永久磁石の周りに配置された電磁石の円です。 電気のパルスが各電磁石に順番に送信され、充電されます。 これにより、磁石がその電磁石に向かって回転します。 その電磁石は放電され、次に電荷が次の電磁石に送られます。 電磁石の充電と放電により、ローターは軸上で360度回転します。 電子パルスが十分に速い場合、ローターの連続回転が発生します。

ローターの1つの動きをステップと呼びます。 各ステップのサイズは同じで、ばらつきは3〜5度以下です。 各パルスは個別のイベントであるため、変動は時間の経過とともに増加せず、精度が大幅に低下します。 これは、ステッピングモーターが完全な精度から5度以上離れることがないことを意味します。

モーターの回転速度は、パルスの周波数を変えることで変更できます。 モーターに電力が送られていないときなど、パルスが停止すると、ローターは最も近い磁石と整列して保持されます。 磁石と金属の間の引力は、シャフトが回転しないようにするのに十分です。

ステッピングモーターには一般に3つのステップモードがあります。 フルステップモードでは、ローターがパルスごとに1フルステップ移動します。 多くの標準ステッピングモーターは200ステップです。つまり、各パルスによりローターは360度の円の1/200を移動します。 したがって、フルステップモードに設定された標準のステッピングモーターは、各パルスで約1.8度回転します。

ハーフステップモードでは、オペレーターは1回転あたりのステップ数を2倍にすることができます。 ロータはパルスごとにハーフステップを移動するため、ハーフステップモードに設定された標準の200ステップモーターは事実上400ステップになります。 マイクロステップモードは、回転をさらに小さなステップに分割します。 パルスを分割するたびに精度が向上しますが、モーターのトルクもいくらか失われます。