ステッピングモーターの種類は何ですか
Dec 06, 2023
A ステッピングモーター電気パルスで制御され、電気パルス（デジタル信号）を角変位に変換するアクチュエーターです。 近年、マイクロエレクトロニクス技術と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。 本稿では、ステッピング モーターの種類を詳しく紹介し、相数、ローターの構造、駆動モードに応じて包括的に分類します。
1. ステータ相数による分類
相数とは、ステッピング モーター内の巻線の数を指します。 現在人々が一般的に使用しているステッピング モーターは、2 相、3 相、および 5 相のステッピング モーターです。 異なる位相に応じて、異なるステップ角を持ちます。 一般に、2 相ステッピング モーターのステップ角は 0.9 度 / 1.8 度、3 相ステッピング モーターは 1.2 度、5 相ステッピング モーターは 0.72 度です。 。
1. 1二相ステッピングモーター
2 相ステッピング モーターは 2 つの巻線を持ち、その構造が比較的単純であるため、コストに制限があるものの高精度が必要な一部の用途に適しています。また、通常、振動レベルが低いため、振動にも適しています。 -機密性の高いアプリケーション。
1.2 三相ハイブリッドステッピングモーター
三相ステッピングモーターは、より複雑な構造を持つ 3 つの巻線を備えており、ハイエンドの CNC 工作機械や精密機器など、高い動作の滑らかさと制御の安定性が要求される用途に適しています。
1.3 5相ハイブリッドステッピングモーター
5- 相ステッピング モーターには 5 つの巻線があります。 二相モータや三相モータと比べてステッピング角の分解能が高く、より細かいモーション制御が実現でき、レーザー切断機や精密位置決めシステムなど、非常に高い制御精度が要求される用途に適しています。
2. ローターの構造による分類
ステッピングモーターはローターの構造により、可変リラクタンスステッピングモーター、ハイブリッドステッピングモーター、永久磁石ステッピングモーターに分類できます。
2.1 可変リラクタンス ステッピング モーター。
モーターローターは磁性鋼を使用しない軟磁性材料で作られており、ローターポールの外面とステーターポールの内面には同じサイズとピッチの小さな歯が多数あります。 ステータ コイルに通電すると、ステータ極が磁化してロータの歯を吸引し、1 ステップ移動するトルクが発生します。 磁気吸引トルクと磁気反発トルクを発生する永久磁石モーターと比較して、可変リラクタンスステッピングモーターは吸引トルクのみを発生します。構造が簡単で、ステップ角が最大1.2度と小さいです。 他のタイプのステッピングモーターと比較して、コストが低くなります。 しかし同時に、動的性能が低い、効率が低い、発熱が大きいなどの欠点もあります。
2.2ハイブリッドステッピングモーター
ハイブリッド ステッピング モーターは、リアクティブ タイプと永久磁石タイプの利点を組み合わせたもので、ステーターの多相巻線、ローターの永久磁石材料、ローターとステーターの両方に複数の小さな歯を備えているため、ステップ精度が向上します。 出力トルクが大きく、運動性能が良く、ステップ角が小さいのが特徴ですが、構造が複雑でコストが比較的高くなります。
2.3 永久磁石ステッピングモーター
永久磁石ステッピングモーターのロータは永久磁石材料でできており、ロータの極数はステータの極数と同じです。 優れた運動性能と大きな出力トルクが特徴ですが、このタイプのモータは精度が悪く、ステップ角が大きい（通常7.5度または15度）という欠点があります。
3. 駆動方式による分類（バイポーラ駆動／ユニポーラ駆動）
ステッピングモーターも駆動方式によりユニポーラステッピングモーターとバイポーラステッピングモーターに分類されます。 ステッピング モーターのコイルが両方向に電気を流すことができる場合、ステッピング モーターは双極性であり、逆に、ステッピング モーターのコイルが一方向にのみ電気を流すことができる場合、ステッピング モーターは単極性です。
下図のコイルは両方向に電気を流すことができるため、バイポーラ ステッピング モーターとなります。
下図のコイルの中間線は常に電源のプラス端子、または常に電源のマイナス端子に接続されており、ユニポーラステッピングモーターです。
一般に、バイポーラ ドライブは低速、高トルクの負荷に使用され、ユニポーラ ドライブは高速ドライブに使用されます。 これはバイポーラタイプの方がユニポーラタイプに比べて低速時の出力トルクが約50％大きいためです。 バイポーラタイプは高速回転時には巻数が多いためインダクタンスが大きくなり、電流が減少しトルクが低下します。 したがって、負荷の大きさ、使用速度、加速時間などに応じて、ユニポーラ駆動またはバイポーラ駆動のアプリケーションを合理的に選択する必要があります。