精密な変位制御と大規模な速度調整のための特別なモーターとして、ステッピング モーターは、それ自身の固有のステップ角 (ローターとステーターの機械的構造によって決定される) でステップごとに回転します。その特徴は、回転の各ステップ、ステップ角度が常に一定であり、正確で正確な位置を維持できることです。したがって、何度回転させても、直交誤差は常に発生しません。シンプルな制御方式と低コストのため、さまざまなオープンループ制御に広く使用されています。ステッピング モーターの動作は、パルス分配を備えたパワー エレクトロニクス デバイス、つまりステッピング モーター ドライバーによって駆動される必要があります。制御系から送られてくるパルス信号をステッピングモーターの構造特性に応じて順次分配し、角変位、回転速度、回転方向、ブレーキ負荷状態、フリー状態の制御を実現します。制御システムがパルス信号を送信するたびに、ドライバーはステッピング モーターを駆動してステップ角を回転させることができます。の速度 ステッピングモーターは パルス信号の周波数に比例します。角変位はパルス数に関係します。ステッピング モーターの回転が停止すると、2 つの状態が発生する可能性があります。ブレーキ負荷により最大または部分的な保持トルク (通常、電磁ブレーキや機械的ブレーキなしでブレーキ保持と呼ばれます) を生成でき、ローターは自由状態 (外部推力によって駆動可能) になります。回転しやすいドライブ）。ステッピングモータードライバーはステッピングモーターの種類に合わせて使用する必要があります。そうしないと、ステッピング モーターとドライバーが損傷します。
ステッピングモーターのステップ角は、制御システムがステップパルス信号を送信する角度です。各モーターのステップ角は工場出荷時に確認されています。「モーター固有のステップ角」とも言えます。0.9/1.2/1.8などがあります。
ドライバーのサブディビジョン番号は、モーターが動作しているときの実際のステップ角を指します。これは、固有のステップ角 (フル ステップ) の一部です。たとえば、ドライバーが 10 分割で作業している場合、実際のステップ角は「モーターの自然なステップ角」のわずか 10 分の 1 です。細分化機能は、モーターの相電流を正確に制御することによってステッピング ドライバーによって完全に生成され、モーターとは何の関係もありません。
コントローラのパルスが一定の条件下では、細分化が大きくなるほど速度は遅くなります。たとえば、コントローラーは 1 秒あたり 200 パルスのパルスを送信します。細分化が設定されていない場合は、1 秒あたり 1 回転します。細分割が 4 に設定されている場合、1 回転するのに 800 パルスが必要なため、1 秒あたり 200 パルスを送信しても 4 分の 1 回転することしかできません。そう、速度はオリジナルの1/4です！
ご存知のように、ステッピングモーターの固有の構造により、モーターの固有のステップ角は 0.9/1.8° です。つまり、各ステップで回転する角度は、ハーフステップの場合は 0.9、1 ステップの場合は 1.8 になります。フルステップ。しかし、多くの精密制御や場面では、ステップ全体の角度が大きすぎて制御精度に影響を与えたり、振動が大きすぎたりするため、モータ本来のステップ角を多くのステップで完成させる必要があります。この機能を実現できるのがいわゆる細分化駆動である。この電子デバイスはサブディビジョンドライバーと呼ばれます。
ステッピングモーターはサブディビジョンドライバーを採用しており、モーターの低周波共振現象を排除できます。 ステッピング モーター、振動を低減し、動作ノイズを低減し、ステッピング モーターの出力トルクを増加します。同時に、ステッピングモーターに供給される電流は「連続的かつ強力」であるため、ステッピングモーターが回転する際の逆起電力が大幅に低減され、ステッピングモーターの回転変位分解能が向上します。
4. モーターパルス
パルスとは、モーターコイルレベルのハイからロー、またはローからハイへのサイクルを指します。数サイクルの変換は数パルスであり、周波数は1秒間の通電回数ではなく1秒間の変換回数です。PLC が送信するパルス信号の周波数が 50HZ の場合、ステッピング モーターが 1 秒間にそのパルス数を実行する速度が 50 サイクルであることを意味します。
パルス信号はステッピングモーターの電源であり、断続的な特性があります。ステッピングモーターはパルス信号を受けるたびに一定の角度で回転し、コントローラーが一定数のパルス信号を送り、モーターが一定の角度で回転します。パルス周波数が高い。モーターは高速で回転します。1 つは合計量、もう 1 つは 1 秒あたりの量、それが違いです。
ステッピング モーターは、デジタル パルスを機械的な動きに変換する電磁装置です。離散的なステップで動き、各ステップは固定の回転角度を表します。モーターのローターはステーターによって生成される磁場と一致し、制御された回転を引き起こします。
ステッピング モーターは、動きの正確な制御、低速での高トルク、制御の単純さ、および開ループ動作 (フィードバック不要) を提供します。正確な位置制御が必要なアプリケーションに最適です。
ステップ分解能は、単一の入力パルスに応答してモーターが移動できる最小角度です。それは、モーターの構造、極の数、および駆動電子回路によって決まります。極数とマイクロステッピングを増やすと、分解能が向上します。
マイクロステッピングは、ステッピング モーターの各フル ステップをより小さな増分に分割する技術です。これにより、動きがスムーズになり、振動が軽減され、精度が向上します。マイクロステッピングは、精度が要求されるアプリケーションには不可欠です。
はい、ステッピング モーターは開ループ システムで動作でき、外部フィードバック デバイスなしで位置制御が実現されます。ただし、重要なアプリケーションの場合は、精度を高めてエラーを修正するために、フィードバックを備えた閉ループ システムの方が好ましい場合があります。
ステッピング モーターは、電気パルスを正確な機械的な動きに変換する電気機械デバイスです。他のモーターとは異なり、離散的なステップで動作するため、位置と速度を正確に制御できます。
ステッピング モーター システムは、ステッピング モーター自体、モーターを制御するドライバー、モーターを駆動する一連のパルスを生成するコントローラーまたはマイクロコントローラーで構成されます。
トルク要件、速度、ステップ分解能、物理的サイズなどの要素が重要な考慮事項となります。アプリケーション特有のニーズを理解することで、適切なステッピング モーターを選択することができます。
ステップ角とは、入力パルスごとにモーターが回転する角度です。これは、モーターの分解能と精度を決定する重要なパラメーターです。ステップ角が小さいほど、より細かい制御が可能になりますが、より複雑な駆動電子機器が必要になる場合があります。
はい、ステッピング モーターは、入力パルスの順序を変更することで時計回りと反時計回りの両方の方向に回転できます。回転方向は、モーター巻線に通電する順序によって制御されます。
マイクロステッピングは、ステッピング モーターの各フル ステップをより小さなサブステップに分割する技術です。これにより、特に低速時の動作がよりスムーズになり、振動が軽減され、位置決め精度が向上します。
ステッピング モーターはフィードバックなしで開ループ システムで動作できますが、正確な位置制御と誤差補正が不可欠なアプリケーションでは、エンコーダーやセンサーなどのフィードバック デバイスを備えた閉ループ システムが使用されます。
接続が緩んでいないか確認し、電源の互換性を確認し、配線の極性が正しいかどうかを検査し、機械的な障害物がないことを確認してください。コントローラーの設定を確認し、代替コントローラーまたはドライバーを使用してテストすると、問題の特定と解決に役立ちます。
主な違いは巻線構成にあります。バイポーラ モーターには各相に 2 つのコイルがありますが、ユニポーラ モーターにはセンタータップの巻線があります。一般にバイポーラ モーターはより高いトルクを提供しますが、ユニポーラ モーターは制御が容易です。
ステッピング モーターをマイクロコントローラーから直接実行することも可能ですが、パフォーマンスを向上させ、過電流や過熱から保護するために、専用のステッピング モーター ドライバーを使用することをお勧めします。ステッピング モーター ドライバーは、最適なモーター動作に必要な電流制御と波形整形を提供します。
