1. ステッピングモーターとは何ですか?
ステッピングモーターは、電気パルスを角度変位に変換するアクチュエータです。簡単に言うと、ステッピングドライバーがパルス信号を受信すると、ステッピングモーターを駆動し、設定された方向に一定の角度（ステップ角）だけ回転させます。パルス数を制御することで角度変位を制御することで、正確な位置決めを実現できます。同時に、パルス周波数を制御することでモーターの回転速度と加速度を制御することで、速度制御を実現できます。
2. ステッピングモーターにはどのような種類がありますか?
ステッピングモーターには、永久磁石型（PM）、リアクティブ型（VR）、ハイブリッド型（HB）の3種類があります。永久磁石型ステッピングモーターは一般的に2相で、トルクと容積が小さく、ステップ角は通常7.5度または15度です。リアクティブ型ステッピングモーターは一般的に3相で、トルク出力が大きく、ステップ角は通常1.5度ですが、騒音と振動が大きいです。欧米などの先進国では80年代に廃止されました。ハイブリッドステッピングモーターは、永久磁石型とリアクティブ型の利点を組み合わせたものです。2相と5相に分かれています。2相ステップ角は通常1.8度、5相ステップ角は通常0.72度です。このタイプのステッピングモーターが最も広く使用されています。
3. 保持トルク（HOLDING TORQUE）とは何ですか？
ホールディングトルク（HOLDING TORQUE）とは、ステッピングモーターに通電されているものの回転していない状態で、ステーターがローターをロックするトルクを指します。これはステッピングモーターの最も重要なパラメータの一つであり、通常、低速時のステッピングモーターのトルクはホールディングトルクに近似します。ステッピングモーターの出力トルクは速度の上昇とともに減少し続け、出力も速度の上昇に伴って変化するため、ホールディングトルクはステッピングモーターを測定する上で最も重要なパラメータの一つとなります。例えば、「2N.mステッピングモーター」と言えば、特別な指示がない限り、ホールディングトルクが2N.mのステッピングモーターを意味します。
4. ディテントトルクとは何ですか?
DETENT TORQUE は、ステッピングモーターが通電されていないときに、ステーターがローターをロックするトルクです。DETENT TORQUE は中国では統一された方法で翻訳されていないため、誤解されやすいです。リアクティブステッピングモーターのローターは永久磁石材料ではないため、DETENT TORQUE はありません。
5. ステッピングモーターの精度はどのくらいですか？累積精度ですか？
一般的に、ステッピングモーターの精度はステップ角度の 3 ～ 5% であり、累積的ではありません。
6. ステッピング モーターの外部で許容される温度はどのくらいですか?
ステッピングモーターは高温になると、まずモーターの磁性材料が減磁し、トルクが低下したり、脱調したりします。そのため、モーター外部の許容最高温度は、各モーターの磁性材料の減磁点に応じて異なります。一般的に、磁性材料の減磁点は130℃を超え、中には200℃を超えるものもあります。そのため、ステッピングモーター外部の温度が80～90℃の範囲にあることは全く正常です。
7. 回転速度が上昇するとステッピングモーターのトルクが減少するのはなぜですか?
ステッピングモーターが回転すると、モーター巻線の各相のインダクタンスによって逆起電力が発生します。周波数が高いほど、逆起電力は大きくなります。この作用により、モーターの相電流は周波数（または速度）の増加に伴って減少し、トルクの低下につながります。
8. ステッピング モーターは低速では正常に動作しますが、特定の速度を超えると起動できず、笛のような音が伴うのはなぜですか。
ステッピングモーターには、無負荷始動周波数という技術的パラメータがあります。これは、ステッピングモーターのパルス周波数が無負荷状態で正常に始動できる周波数です。パルス周波数がこの値より高い場合、モーターは正常に始動できず、ステップアウトしたり、ブロッキングしたりする可能性があります。負荷がある場合は、始動周波数を低くする必要があります。モーターを高速回転させるには、パルス周波数を加速する必要があります。つまり、始動周波数を低く設定し、その後、一定の加速度で所望の高周波数（モーター回転速度を低速から高速へ）まで上げます。
9. 低速時の 2 相ハイブリッド ステッピング モーターの振動と騒音を克服するにはどうすればよいですか?
振動と騒音は、低速で回転する場合のステッピング モーターの固有の欠点ですが、通常は次のプログラムで克服できます。
A. ステッピングモータが共振領域で動作する場合は、減速比などの機械伝達を変更することで共振領域を回避できます。
B. 最も一般的に使用され、最も簡単な方法である細分化機能を備えたドライバーを採用します。
C. 3相または5相ステッピングモーターなどのステップ角度の小さいステッピングモーターに交換します。
D. 振動と騒音をほぼ完全に克服できる AC サーボ モーターに切り替えますが、コストが高くなります。
E. 磁気ダンパーを備えたモーターシャフトでは、市場に同様の製品がありますが、機械構造の変化が大きいです。
10. ドライブの細分化は精度を表しますか?
ステッピングモーターの補間は本質的に電子ダンピング技術（関連文献を参照）であり、その主な目的はステッピングモーターの低周波振動を減衰または除去することであり、モーターの動作精度を向上させることは補間技術の付随的な機能にすぎません。たとえば、ステップ角が1.8°の2相ハイブリッドステッピングモーターの場合、補間ドライバーの補間数を4に設定すると、モーターの動作解像度は1パルスあたり0.45°になります。モーターの精度が0.45°に達するか近づくかどうかは、補間ドライバーの補間電流制御の精度など、他の要因にも依存します。メーカーによって細分化ドライブの精度は大きく異なる場合があり、細分化されたポイントが大きいほど、精度の制御が難しくなります。
11. 4相ハイブリッドステッピングモーターとドライバーの直列接続と並列接続の違いは何ですか？
四相ハイブリッドステッピングモーターは、一般的に二相ドライバで駆動されるため、四相モータを二相で使用する場合、直列接続方式と並列接続方式の2種類があります。直列接続方式は、一般的にモータ回転速度が比較的高く、ドライバ出力電流がモータ相電流の0.7倍で済む場合に使用され、モータの発熱は小さくなります。並列接続方式は、一般的にモータ回転速度が比較的高く（高速接続方式とも呼ばれます）、ドライバ出力電流がモータ相電流の1.4倍で済む場合に使用され、モータの発熱は大きくなります。
12. ステッピングモータードライバーの DC 電源をどのように決定しますか?
A. 電圧の決定
ハイブリッドステッピングモータードライバの電源電圧は一般的に広範囲にわたります（例えば、IM483の電源電圧は12～48VDC）。電源電圧は通常、モーターの動作速度と応答要件に応じて選択されます。モーターの動作速度が速い場合や応答要件が速い場合は、電圧値も高くなりますが、電源電圧のリップルがドライバの最大入力電圧を超えないように注意してください。そうしないと、ドライバが損傷する可能性があります。
B. 電流の決定
電源電流は、一般的にドライバの出力相電流Iに応じて決定されます。リニア電源を使用する場合、電源電流はIの1.1～1.3倍になります。スイッチング電源を使用する場合、電源電流はIの1.5～2.0倍になります。
13. ハイブリッド ステッピング モーター ドライバーのオフライン信号 FREE は、通常どのような状況で使用されますか?
オフライン信号FREEがLowのとき、ドライバからモータへの電流出力は遮断され、モータロータはフリー状態（オフライン状態）になります。一部の自動化機器では、ドライバが通電されていない状態でモータ軸を直接（手動で）回転させる必要がある場合、FREE信号をLowに設定してモータをオフラインにし、手動操作または調整を行うことができます。手動操作が完了したら、FREE信号を再びHighに設定して自動制御を継続します。
14. 2相ステッピングモーターに通電したときに回転方向を調整する簡単な方法は何ですか?
モーターとドライバーの配線の A+ と A- (または B+ と B-) を合わせるだけです。
15. アプリケーションにおける 2 相ハイブリッド ステッピング モーターと 5 相ハイブリッド ステッピング モーターの違いは何ですか?
質問の回答:
一般的に、ステップ角の大きい2相モーターは高速特性が優れていますが、低速振動領域があります。5相モーターはステップ角が小さく、低速で滑らかに動作します。そのため、モーターの動作精度に対する要求が高く、主に低速部（通常600rpm未満）の場合は5相モーターを使用する必要があります。逆に、モーターの高速性能を追求し、精度と滑らかさに対する要求が高すぎない場合は、コストの低い2相モーターを選択する必要があります。また、5相モーターのトルクは通常2NM以上であるため、小トルク用途では一般的に2相モーターが使用されますが、低速での滑らかさの問題は分割駆動を使用することで解決できます。
投稿日時: 2024年9月12日