ステッピングモーターの駆動方法には定電流駆動方式と定電圧駆動方式の2種類があります。
定電圧駆動方式は回路構成が簡単ですが、高速域においてトルク特性が得にくい方式です。
一方、定電流駆動方式は現在広く使用されている駆動方式で、高速領域のトルク特性に優れた特徴を持っています。ステッピングモータードライバはすべてこの駆動方式を採用しています。
定電流駆動方式の概要
ステッピングモーターは各巻線に流す電流を順番に切り替えることにより回転させていますが、回転速度が速くなると、この切り替えが速くなり電流の立ち上がりが追いつかず、トルクの低下が起こります。
そこで、モーターの定格電圧よりもはるかに高い直流電圧をチョッピングすることにより、高速時にもモーターに定格電流を流すことができます。
電流検出抵抗でモーター巻線に流れる電流を電圧として取り出し、基準電圧と比較します。検出抵抗の電圧が基準電圧よりも低いとき(定格電流に達していないとき)は、スイッチングトランジスタTr2を引き続きONし、基準電圧より高いとき(定格電流を超えたとき)は、Tr2をOFFし、常に定格電流が流れるように電流制御しています。
AC入力とDC入力の特性の違い
ステッピングモーターはドライバを介し、直流電圧を印加しモーターを駆動しています。
当社ではDC24V入力製品の場合はDC24Vを、AC100V、AC200V入力の場合は一度直流に整流し約DC140Vをモーターに印加しています。(一部製品を除く。)
このモーターへの印加電圧の差は高速域のトルク特性の差になって現れます。それは、モーター巻線に流れる電流の立ち上がりは印加電圧が高いほど速くなり、高速域でも定格電流を流すことができるからです。つまりAC入力製品は、低速域から高速域まで全域においてトルク特性に優れており、大きな速度比を得ることができます。
ご使用の際にはまず、機器の多様な使用条件に対応できるAC入力製品をおすすめします。
電源トランスの選び方
ステッピングモーターを海外で使用する場合、単相115Vまたは単相220~240Vの電源が使用されている場所がほとんどです。それらの地域で使用する場合には、電源トランスを介して電源入力仕様に合わせてご使用ください。
トランス容量は、以下の式により求めることができます。
トランス容量[VA]=ドライバ電源電圧[V]×ドライバ入力電流[A]
ステッピングモーターのドライバ入力電流は、仕様一覧と回転速度―トルク特性から読み取ることができます。
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