ステッピングモーター駆動技術の発展に伴い、それぞれの技術革新は、ハイエンド技術によって市場をリードする、数々の市場革命をもたらすでしょう。
1. 定電圧駆動
単電圧駆動とは、モータ巻線の動作プロセスにおいて、巻線に一方向の電圧のみを供給し、複数の巻線に交互に電圧を供給する方式を指します。これは比較的古い駆動方式であり、現在ではほとんど使用されていません。
利点:回路がシンプルで部品点数が少なく、制御も簡単で、実現も比較的容易です。
欠点:スイッチング処理には十分な電流容量を持つトランジスタが必要、ステッピングモーターの回転速度が比較的遅い、モーターの振動が大きい、発熱が大きい。現在では使用されていないため、あまり説明されていない。
2. 高電圧および低電圧駆動
定電圧駆動には多くの欠点があるため、技術のさらなる発展により、定電圧駆動のいくつかの欠点を改善する新しい高低電圧駆動が開発されました。高低電圧駆動の原理は、モータが全ステップで移動するときに高電圧制御を使用し、半ステップで移動するときに低電圧制御を使用し、停止するときに低電圧制御を使用することです。
利点:高電圧および低電圧制御により、振動と騒音が一定程度改善され、分割制御ステッピングモーターの概念が初めて提案され、停止時に電流を半減する動作モードも提案されています。
欠点:定電圧駆動に比べて回路が複雑で、トランジスタの高周波特性が要求され、低速時でもモーターの振動が比較的大きく、発熱量も比較的大きいため、現在では基本的にこの駆動方式は使用されていません。
3. 自己励磁定電流チョッパ駆動
自己励磁定電流チョッパ駆動は、ハードウェア設計により、電流が一定の設定値に達するとハードウェアを流れる電流が遮断され、別の巻線に電流が供給され、別の巻線に電流が供給されて一定の電流になり、その後ハードウェアを流れる電流が遮断される、という動作を繰り返してステッピングモーターの動作を進めます。
利点:騒音が大幅に低減され、速度が一定程度向上し、最初の2種類よりも性能が若干向上しています。
欠点:回路設計の要求水準が比較的高く、回路の耐干渉性の要求水準が高く、高周波が発生しやすく、駆動部品が焼損しやすく、部品の性能要求水準が高い。
4.現在の比較:チョッパ駆動方式(現在市場で主流となっている技術)
電流比較チョッパ駆動とは、ステッピングモータの巻線電流値を一定の割合の電圧に変換し、D/Aコンバータの出力プリセット値と比較する回路であり、比較結果に基づいてパワートランジスタのスイッチを制御することで、巻線相電流の制御を実現する。
利点: モーションコントロールが正弦波の特性をシミュレートするため、パフォーマンスが大幅に向上し、動作速度とノイズが比較的小さく、比較的高い分割数を使用できるため、現在人気の制御方法です。
欠点: 回路がより複雑で、回路内の干渉を制御して理論的な要求に合わせることが難しく、ジッターが発生しやすく、制御時に正弦波のピークと谷が形成され、高周波干渉が発生しやすく、その結果、駆動部品の発熱や周波数が高すぎるために経年劣化が発生し、多くのドライバーが1年以上使用すると赤い保護ランプが点灯する主な理由となります。
5. 水中駆動装置
これは新しいモーションコントロール技術であり、既存のチョッパ駆動技術と比較し、その欠点を克服し、新しい駆動方式を革新することを前提としています。そのコア技術は、既存のチョッパ駆動技術と比較し、駆動素子の発熱と高周波抑制保護技術を向上させることを前提としています。
利点:現在の比較チョッパ駆動方式の利点を両方とも備えており、発熱が非常に少なく、長寿命です。
デメリット:新しい技術であるため、価格が比較的高く、各ステッピングモーターとドライバーのマッチング要件が比較的厳しい。
投稿日時:2024年8月28日