パルス数と角度、速度と周波数、トルク、耐熱性、応答性などの基本特性を整理し、選定時に確認する五つの項目を紹介します。
ステッピングモーターの特性と選定
選定の参考になる主な特性は次のとおりです。
1. 入力パルス数と動作角度は直線関係にあり、1パルスごとにローターが一定のステップ角だけ回転します。
2. 動作角度の誤差は一般にステップ角の5%以内で、累積しません。例えば二相ハイブリッド型でステップ角が1.8°なら、角度誤差は0.09°以内です。
3. オープンループでも、エンコーダーや位置制御スイッチなどを追加せずに精密な制御ができます。
4. 速度はパルス周波数に厳密に比例し、周波数調整で幅広い無段階変速を実現できます。
5. 速度が上がるとトルクは下がります。回転時には巻線のインダクタンスによって逆起電力が生じ、高速ほど大きくなります。その結果、巻線電流が減り、出力トルクも低下します。
6. 耐熱温度：表面の耐熱温度は80〜100℃、内部の磁石材料の減磁温度は130〜200℃以上に達します。
7. 起動・停止の応答はミリ秒単位に達し、信号入力後に素早く対応する動作を行えます。
8. パルスの順番を変えることで回転方向を制御できます。
9. 外乱に強く、電圧変動や負荷変化などへの感度が低いため、動作の安定性が高い方式です。
選定時の確認事項
1. 機械的な寸法を確認する。
2. 必要なトルクを確認する。
3. 必要な位置決め精度を確認し、適したステップ角を選ぶ。
4. 使用する速度範囲を確認する。
5. 駆動方式を確認する。