ステッピング モーターを選択する際に考慮すべき 10 の要素

ステッピング モーターは多くの分野で広く使用されていますが、ユーザーはさまざまなステッピング モーターに直面する際にどのような要素に注目すべきでしょうか? このブログでは、次の参考要素を提供します。 不適切な選択によるトラブルを回避する一助となれば幸いです。

1. ステッピングモーターのトルク

ステッピング モーターの保持トルクは、従来のモーターで「パワー」と呼ばれるものに似ています。 もちろん、本質的な違いはあります。 ステッピングモーターはACモーターやDCモーターとは物理的な構造が全く異なり、モーターの出力が可変です。 モータの種類は通常、要求されるトルク（つまり、物体を駆動するのに必要なトルクです。）に応じて選択されます。 一般的に、トルクが0.8N・m以下の場合は20、28、35、39、42（モータ本体の直径または直角度、単位：mm）、1N・m程度の場合は57モータをお選びください。 トルクが数N・m以上の場合は、86、110、130などの仕様のステッピングモーターを選定してください。

2. ステッピングモーターの速度

モーターの速度についても特別な考慮を払う必要があります。 モーターの出力トルクは速度に反比例するためです。 つまり、ステッピングモーターの出力トルクは低速回転（毎分数百回転以下）では大きく、高速回転（毎分1000回転～9000回転）では出力トルクが非常に小さくなります。 もちろん、使用条件によっては高速モータが必要になるため、ステッピングモータのコイル抵抗やインダクタンスを測定し、インダクタンスが小さく相電流が大きいモータを選定する必要があります。より大きな出力トルクが得られます。 逆に、低速、高トルクが必要な場合は、インダクタンスを10～数十mH以上、抵抗値を大きくした方が良いでしょう。

3. ステッピング モーターの無負荷始動周波数

ステッピングモーターの無負荷始動周波数。通常「無負荷始動周波数」と呼ばれます。 これはモーターを選択する際の重要な指標です。 モーターを瞬時に頻繁に起動および停止する必要があり、その速度が約 1000 rpm (またはそれ以上) の場合、通常は「加速起動」が必要です。 高速を達成するために直接始動が必要な場合は、リアクティブモーターまたは永久磁石モーターを使用することをお勧めします。 これらのモーターの「無負荷始動周波数」が比較的高いためです。

4. ステッピング モーターの相数

相番号が異なるモーターは、動作効果も異なります。 相数が多いほどステップ角を小さくでき、動作時のモータの振動が比較的小さくなります。 ほとんどの場合、二相モーターが多く使用されます。 高速・高トルクの使用環境では、三相ステッピングモーターを選択するのがより現実的です。

5. 作業環境

ステッピング モーターの使用環境に応じて、特殊な場合には防水、耐油、耐衝撃などの特殊な機能を備えた特殊なステッピング モーターを選択する必要があります。 たとえば、水中ロボットには防水モーターが必要です。 特殊な用途に使用されるモータの場合は、特殊な機能を備えたモータを選定する必要があります。

6. モーターの動作速度範囲

ステッピング モーターの速度範囲は一般に 600RPM 以内で使用され、ステッピング モーターにはトルク周波数特性があります。600RPM の動作速度でのモーターの出力トルクはモーターの定格トルクの約 40% です。 (ユーザーは電源を適切に増やすことができます。電圧は高速でのモーターの出力トルクを向上させます)。 モータの出力トルクを選択するときは、モータの動作中に脱調故障が発生しないように、一定の安全マージンを考慮する必要があります。

7. モーター取り付けサイズ

モータの取付寸法には、モータの取付フランジサイズ、本体サイズ、出力軸サイズ、出力軸種類（光軸、雲台軸、キー付軸）が含まれます。

8. 制御精度

精度要件が比較的高い場合は、エンコーダ付きステッピング モーター、つまり閉ループ ステッピング モーターが推奨されます。

9. ステッピングモーターの従来の駆動方法

定電圧駆動と定電流駆動、ユニポーラ駆動とバイポーラ駆動に分けられます。 定電圧駆動は一定の駆動電圧を指し、適切な抵抗値と一致させる必要があります。一方、定電流駆動は通常、抵抗が小さいモーターを対象としています。 ユニポーラ駆動とバイポーラ駆動は主に駆動回路内のパワー管の本数の違いにより、コイルに流れるコイル電流の方向が異なります。

10. 必要に応じて、メーカーの技術エンジニアとさらに連絡を取り、モデルを確認することが最善です

必要に応じて、選択するステッピング モーターが必要なすべての指標を満たしているかどうかを確認するために、メーカーの技術エンジニアとさらに連絡を取ることが最善です。
ステッピングモーターを購入する際には、上記の要素を考慮する必要がありますが、さらに、ステッピングモーターが優れた防水性能、耐油性能、耐腐食性能を備えているかどうかにも注意して選択することをお勧めします。場合によっては、特殊仕様のステッピングモーターを使用する必要がある場合には、特注品についてメーカーにご相談されることをお勧めします。