ステッピングモーターの原理と動作モードの分析。

ステッピングモーターは、さまざまな応用分野で重要な役割を果たす一般的なタイプのモーターです。入力パルス信号を制御することで高精度な位置制御を実現し、精度、効率、制御性に優れた特性を持っています。以下では、ステッピングモーターの原理と動作方法について詳しく説明します。

ステッピング モーターの原理は、磁界と電流の相互作用に基づいています。一般的なステッピング モーターは、ステーター、ローター、エンコーダーで構成されます。ステータは複数の磁極で構成されており、各磁極にはコイルが巻かれています。ローターは永久磁石で構成されており、その磁気によりステーターと相互作用することができます。エンコーダはモーターの回転位置を検出するための装置です。

ステッピングモーターの動作モードは、単相と多相の 2 つのタイプに分類できます。
単相ステッピングモーターは、パルス信号を1つ入力するだけで回転します。パルス信号が入力されると、磁界によりロータが回転し、1パルスあたり1ステップ回転し、位置を変化させます。単相ステッピング モーターの最も単純なタイプは可逆磁界ローター ステッピング モーターで、コイルの通電順序を変更することで特定のステップ サイズに従ってローターを回転させます。

多相ステッピング モーターを駆動するには、複数の相からのパルス信号が必要です。単相ステッピング モーターと同様に、各パルス信号が 1 ステップの回転をトリガーします。違いは、多相ステッピング モーターの方が制御精度と速度が高いことです。多相ステッピング モーターは通常、2 相、3 相、または 4 相で構成され、各相にはコイルがあり、コイル間には一定の位相差があります。異なるコイルを順番に作動させることにより、ステッピング モーターの回転を実現できます。

単相ステッピング モーターでも多相ステッピング モーターでも、パルス信号の周波数と方向を制御することで正確な位置変更を実現できます。この特性により、ステッピング モーターはロボット、CNC 工作機械、プリンターなどの多くの自動化機器で広く使用されています。