ステッピング モーターは、制御パルス信号を受信し、それに応じて特定の角度を回転させるデジタル制御モーターです。実際のアプリケーションでは、ステッピング モーターとコントローラーは切り離せないものです。シングルチップマイコンやDSPなどのマイコンが生成する制御パルス信号は、駆動回路の電力を増幅してからモーター巻線に印加することができる微弱な電流信号です。一定の順序で電源を入れます。各相の巻線が所定の順序で順番に通電されている限り、ステッピング モーターは必要なステッピング動作を生成できます。
ステッピング モーターは、開ループ制御の分解能が高いため、経済的な CNC 工作機械の中核として CNC 機械で広く使用されています。ステッピングモーターは長期にわたる開発を経て、デジタル制御の多くの分野に応用されてきました。制御モーターや駆動モーターとして、OA機器、コンピュータ周辺機器、産業機械の分野で多くの使用例があります。近年、マイクロエレクトロニクス技術、高出力パワーエレクトロニクスデバイス、および駆動技術の急速な発展により、ステッピングモーターの開発がさらに促進されています。
リアクティブステッピングモーターのステーターは珪素鋼板で作られており、対向する 2 つの磁極には同じ巻線が異なる巻き方向で巻かれています。通電するとN極とS極が一対形成され、モーターの回転子には巻線がありません。モーターのローターは軟磁性材料で作られています。回転子磁極の外面と固定子磁極の内面には、同じ大きさ、同じ間隔の小さな歯が多数あります。電磁力は、リアクティブステッピングモーターを動かすための駆動力です。電磁力の作用により、ロータは透磁率が最大（または磁気抵抗が最小）の位置に移動し、バランスの取れた状態になります。
永久磁石ステッピングモーターのローターの材質は永久磁石であり、ローターとステーターの極数は同じであり、モーターの出力トルクは大きく、ステップ角は比較的大きいですが、動作性能はいいね。
ハイブリッド ステッピング モーターのステーターの構造は、リアクティブ ステッピング モーターの構造と同じです。ローターは軸方向に２分割されています。２つの部分の鉄心の周方向に同じ数および大きさの小歯が均等に配置されているが、それらは歯ピッチの半分だけずれている。2つの鉄心の中間に永久磁石が埋め込まれており、図1.1に示すように回転子の一方の鉄心はN極、もう一方の鉄心はS極となります。回転子のN極とS極は変化せず、固定子磁極のN極とS極の順次変化は固定子巻線電流を制御することで実現され、対応する力が回転子のN極とS極に発生します。必要に応じてローターを押して回転させます。ハイブリッド ステッピング モーターの回転子の永久磁界もトルクの一部を生成するため、リアクティブ ステッピング モーターの固定子磁界によって生成されるトルクよりも大きくなります。
CNC 用のステッピング モーターを選択するには、トルクと RPM (速度) の要件を理解することが重要です。
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実現できます。ステッピング モーターのカテゴリーに応じて、私のおすすめを紹介します。
CNCとは「コンピュータ数値制御」の略です。これらの機械は、広範囲にわたる複雑なタスクを制御するために使用される製造プロセスを表します。CNC 加工はさまざまな業界で使用されています。これは金属やプラスチックの製造で最も一般的です。基本的に、CNC 機械加工は製造プロセスです。コンピュータ ソフトウェアは、工場のツールや機械の動かし方を機械に指示するように事前にプログラムされています。CNC マシンを使用すると、単一のプロンプト セットで 3 次元の切断タスクを実行できます。これは、人間のオペレーターによる入力がほとんど必要ないことを意味します。プログラミングが機械に組み込まれると、CNC 機械は自動的に動作します。機械および関連ツールの速度と位置はソフトウェアによって実行されます。CNC マシンはロボットのように動作します。
CNC用ステッピングモーター
ステッピング モーターは、生産現場のさまざまな分野で広く使用されています。その最大の用途は CNC 工作機械の製造です。ステッピング モーターは A/D 変換を必要とせず、デジタル パルス信号を角変位に直接変換できるため、CNC 工作機械の理想的な実行コンポーネントと考えられています。初期のステッピングモーターの出力トルクは比較的小さく、ニーズを満たすことができませんでした。使用時は油圧トルクアンプと組み合わせて油圧パルスモータを構成しました。ステッピングモーター技術の発展により、ステッピングモーターはシステム内で単独で使用できるようになり、代替不可能なアクチュエーターとなりました。例えば、CNCフライス盤の送りサーボ機構の駆動モーターとしてステッピングモーターが使用されています。このアプリケーションでは、ステッピング モーターは 2 つのタスク (1 つはトルクの伝達、もう 1 つは情報の伝達) を同時に完了できます。ステッピングモーターはCNCウォームホイール研削盤の同期システムの駆動モーターとしても使用できます。ステッピング モーターは、CNC 工作機械での用途に加えて、自動フィーダーのモーター、汎用フロッピー ディスク ドライブのモーター、プリンターやプロッターなどの他の機械でも使用できます。
