ステッピング モーターは電気モーターであり、その主な特徴は、シャフトがステップごとに回転する、つまり一定の角度だけ移動することです。この機能はモーターの内部構造によるもので、センサーを使わずに歩数をカウントするだけでシャフトの正確な角度位置を知ることができます。この特徴により、幅広い用途に適しています。ステッピングモーターも様々な分野でご使用いただけます。詳しい製品情報については、お気軽にご相談ください。
最高のステッピング モーターは、必要なトルクを提供しながら十分な速度を発揮できるものです。ステッピング モーターのカテゴリーに応じて、私がおすすめするベスト モーターを紹介します。
ハイブリッド ステッピング モーターは、ブラシレス DC モーターの原理で動作する特殊なタイプのモーターです。モーターは、一連の電気パルスを回転運動に変換することにより、ステップと呼ばれる正確な角度で動きます。従来の DC または AC モーターとは異なり、ハイブリッド ステッピング モーターは、連続入力電圧によって連続動作を生成せず、電源が「オン」である限り特定の位置に留まります。ハイブリッド ステッピング モーターは、個別の電気パルスの信号を使用して制御され、各パルスはステップ サイズとして知られる固定角度だけモーター シャフトを回転させます。
HOLRY ハイブリッド ステッピング モーターには、0.45°、0.9°、1.8° など、さまざまなステップ角度から選択できます。モーターは通常、ステーターとローターの 2 つの部分で構成されます。ステーターは複数の相 (通常は 2 つまたは 4 つ) を含む電磁石のリングであり、ローターはステーターに一致する形状の磁石を備えたシャフトです。電流がステーター内のコイルを通過すると、ローターの磁石と相互作用する磁場が生成され、ローターが一定のステップ角で回転します。
ハイブリッド ステッピング モーターの回転の制御は通常、電流を制御することによって行われますが、通常は電子コントローラーを使用して電圧を制御することによって行うこともできます。コントローラーは必要に応じてパルス信号をモーターに送信し、各パルス信号によってモーターが固定ステップ角で回転します。ステッピング モーターのステップ角は通常 0.9 度または 1.8 度ですが、他のステップ角も使用できます。ステップ角が小さいほど、分解能が高く、制御がより正確になりますが、完全な回転を完了するためにより多くのパルス信号が必要になります。ステップ角を大きくすると、モーターの分解能と精度が犠牲になりますが、速度とトルクが向上します。
ハイブリッド ステッピング モーターは、ステーター ハウジング内に配置された、モーターの回転部分を形成する 2 つのローター半体の間に挟まれた永久磁石で構成される特別なタイプのモーターです。ステーター コイルはモーターのさまざまな相を構成し、軸極性を引き起こす永久磁石がこれらと相互作用してモーターを回転させます。たとえば、Lin ハイブリッド ステッピング モーターには 2 つの相があり、各相に 4 つのコイルがあります。この相が励磁されると、A相とA相（またはB相とB相）が同時に励磁され、両A相が一方の磁極に磁化され、両A相が逆磁極に磁化されます。 A相の巻線方向がA相の巻線方向と逆であるためです。
モーターのローターはモーターシャフトに接続されており、電圧と電流のパルスがモーター巻線に印加されると、モーターの回転とトルクが出力されます。ローターの両側にベアリングを配置することで、摩擦や摩耗を最小限に抑えながらスムーズな回転を実現します。ベアリングはフロントエンドカバーとリアエンドカバーの所定のスペースに配置され、ステーター内のローターの同心度を確保します。モーターのトルクを生成するためのローターとステーター間の空隙は、すべての面で等しく、幅はわずか数ナノメートルで髪の毛よりも細い必要があるため、ローターとステーターの完璧な位置合わせが重要です。
ハイブリッド ステッピング モーターの特殊な構造と動作原理により、モーターの動きを正確に制御できます。電流を制御することにより、モーターは固定ステップ角で回転することができ、非常に正確な位置制御が可能になります。さらに、ハイブリッド ステッピング モーターの個別制御の性質により、センサーを必要とせずに位置制御を実現でき、これは多くのアプリケーションで大きな利点となります。
モーターのさまざまな位相 ハイブリッド ステッピング モーターに はさまざまなコイルが含まれています。これらのコイルは通常、ステーターの周りに巻かれ、ローターには永久磁石が付いています。電流がステーター内のコイルを通過すると、ローターの永久磁石と相互作用する磁界が生成され、モーターが固定されたステップ角で回転します。巻線の違いはモーターの性能と特性に影響します。
一般的なタイプのハイブリッド ステッピング モーターは、各相に 2 つのコイルが含まれる 2 相ステッピング モーターです。これらのコイルには、それぞれ A 相と A 相、または B 相と B 相というラベルが付けられます。A相が活性化すると一定のステップ角でロータを回転させ、A相が活性化するとその逆のステップ角でロータを回転させます。フェーズ B および B フェーズは、フェーズ A および A フェーズと同じように機能します。
ハイブリッド ステッピング モーターのもう 1 つのタイプは、各相に 4 つのコイルが含まれる 4 相ステッピング モーターです。これらのコイルは通常、A 相、A 相、B 相、B 相と呼ばれます。A相が活性化すると一定のステップ角でロータを回転させ、A相が活性化するとその逆のステップ角でロータを回転させます。フェーズ B および B フェーズは、フェーズ A および A フェーズと同じように機能します。
ハイブリッドステッピングモーターは、ステップ角度に従って分類することもできます。ステップ角は、モーターがフルステップ回転するのに必要な電気パルスの数です。通常、ステップ角は 0.9 度または 1.8 度ですが、他のステップ角も使用できます。ステップ角が小さいほど、分解能が高く、制御がより正確になりますが、完全な回転を完了するにはより多くのパルス信号が必要になります。ステップ角を大きくすると、モーターの分解能と精度が犠牲になりますが、速度とトルクが向上します。
ステッピング モーターの動作はデジタル入力に基づいており、その動作原理により正確なモーション制御が可能です。さまざまなモデルの ステッピング モーター ドライバーには固定ステップ角があり、速度と位置の制御に使用できます。ステッピング モーターでは、電気インパルスが正確で反復可能な動きに変換され、回転全体がより小さな均等な部分に分割されます。これらの部分的な回転は、ステッピング モーターが移動する一連の角度を表し、より正確な動作を可能にします。これにより、スピン速度とスピン方向をより制御できるようになります。
電源は、開ループまたは閉ループ システムを使用して制御できるコントローラーを介してステッピング モーターに電力を供給します。ほとんどのステッピング モーターはデジタルであるため、開ループ システムではモーション コントロールの位置決めが非常に重要です。その結果、ステッピング モーターは非常に正確な回転位置を実行できるため、高精度の動作が必要なアプリケーションに最適です。
ステッピング モーターには、DC モーターや AC モーターなどの他のモーター モデルに比べて、次のような独自の利点があります。
ステッピング モーターは正確な増分動作を可能にし、正確な位置決めや再現性が必要な用途に最適です。
ステッピング モーターは低速で優れているため、ゆっくりと制御された動作が必要なアプリケーションに非常に役立ちます。また、3D プリンティング、CNC フライス加工、ロボット工学など、低速で高トルクを必要とするアプリケーションにも適しています。
ステッピング モーターは一般に、同様の性能特性を持つ他のモーターよりも経済的で、消費電力も比較的少なくなります。
ステッピング モーターは、ブラシレス DC モーターと同様、メンテナンスの必要性が少なく、効率的に長時間稼働し続けることができます。
ステッピング モーターのメリットや特定の用途への適合性についてさらに詳しく知りたい場合は、お気軽に当社のテクニカル アドバイザーにお問い合わせください。
