ステッピングモーターとは？

ステッピングモーターは、モーターの全回転をステップと呼ばれる個々の部分に分割する電気デバイスです。 一般に、これらのモーターは、同期回転を促進するためにブラシレスであり、ギア自体に外部ソースの入力なしで動作します。 それらは、シャフトの周りの異なる場所に配置された電磁石を使用して動作し、それぞれに歯が刻まれています。 これらの歯は、ギア自体に配置されている歯と一致します。 歯車が回転すると、1つのセクションが最初の電磁石の歯と一致し、歯を他の電磁石からオフセットし、回転するときにこの動作を繰り返します。

ステッピングモーターの一般的な原則は、各回転を特定のフェーズに委ねることです。 各ステッピングモーターの位相は、電磁石を繰り返しパターンでオン/オフすることで制御されます。 これは、ブラシを使用し、電圧によって制御される直流（DC）モーターとは異なり、ステッピングモーターはシャフト自体に充電するだけでよいことを意味します。

デバイスの設計には、3種類のステッピングモーター制御メカニズムがあります。 1つの形式は、ローター内に配置された永久磁石を使用して、ギアに吸引力と反発力を作り出すことで電磁石を制御します。 他の人は、シャフト自体に磁気制御を使用し、以前の形式と逆の方法でギアをシャフトに向かって本質的に引っ張ります。 さらに別の設計は、ギアとシャフトの両方からの磁気反応を使用する組み合わせ技術です。

ステッピングモーターの負の特性のいくつかは、モーション制御の分野で非常にユニークです。 まず、ステッピングモータードライバーが動作するには、一定の電源が必要です。 さらに、デバイスの物理的特性により、ギアの速度が増加すると、実際のトルクが減少します。 これにより、モーターが振動し始める状況が発生します。これは、シャフト自体にダンパーを追加することによってのみ制御できます。 この全体的な影響を軽減する1つの方法は、システムに電磁石を追加することです。これにより、ステップ数が増え、振動が減少します。

最新のステッピングモーターの大部分は、デジタルコマンドによって適切な位置決めを維持するコンピューターシステムを介して制御されます。 ギア自体に必要な電圧がないため、DCモーターよりもはるかに小さく設計できます。 現代の機器で使用される小型ステッピングモーターの例には、コンパクトディスクドライブ、コンピュータープリンター、および適切に機能するために小さな詳細なアクションを必要とするその他の精密制御デバイスのモーターが含まれます。