コントローラ内蔵タイプはエンコーダ付モーターを使用することで、位置ズレなどの検出が可能となります。 装置のさらなる信頼性の向上に貢献します。
●STEPOUT出力機能
ドライバの指令位置と、エンコーダカウンタ値との偏差が設定値に達すると（偏差異常）、STEPOUT信号が出力されます。 負荷の急激な変化などで、位置ズレが発生した場合の検出が可能です。
●アラーム出力機能
✽偏差異常が発生すると「位置偏差過大」アラームが発生し、モーターを停止します。
✽偏差異常が発生すると「位置偏差過大」アラームが発生し、モーターを停止します。
●ワーニング出力機能
✽偏差異常が発生すると「位置偏差過大」ワーニングを発生します。
✽偏差異常が発生すると「位置偏差過大」ワーニングを発生します。
モーターの動作は継続します。
✽偏差異常が発生したときにアラームを出力するか、ワーニングを出力するかは、
パラメータで設定できます。
PR
パワーエレクトロニクスの快速に発展することにつれて、変換調速の性能指標は直流モータ調速システムを完全に達することができる。輸入ドライバのパルス効率を調節することとドライバの細分パラメーターでステッピングモーターの回転速度を調節する役を果たす。実は単位時間内でステッピングモーターの歩数を制御する。
一、極対数調速を改変する：
メリット：
①.スリップでは付加的な磨損がなくて、効率が良い；
②.制御する電路が簡単で、補修をしやすくて、価格も安い；
③.固定子は調圧また電磁フリクションクラッチと配合したら効率が高くて、スムーズな調速を達する。
デメリット：有級調速では無級平滑な調速が実現できない。そして、モータの結構と仕組みの技術のリミットを受けるから、2から３までだけ極対数の有級調速を実現して、調速の範囲に十分に限られる。
二、変換調速：
メリット：
①.スリップでは付加的な磨損がなくて、効率が良くて、調速範囲が広い。
②.低負荷で運行時間が長いまたしきりに起動したり中止したりする場合では、節電とモータを保護するの目標を達する。
デメリット：技術がより複雑で、価格も高い。
三、交換器モータの調速：
メリット：
①.交流シンクロモータの簡単な結構と直流モータのよい調速性能がある；
②.低速時に、電源電圧から使われて、高速時に、ステッピングモーターの反電位で自然に電流を変え、運転は信頼性にある。
③.スリップでは付加的な磨損がなくて、効率が良くて、高速かつ大容量の同期モータの起動と調速に合う。
デメリット：過負荷という能力が悪くて、原本のモータの容量が十分に発揮できない。
四、カスケード調速：
メリット：
①.調速の中で、発生するスリップのエネルギーを回収したり利用したりする。効率がよい。
②.装置容量は調速範囲と比例して、70％～95％の調速に合う。
デメリット：効率という要素が小さくて、高調波の障害があって、正常に運行しているが、制動トルクがなくて、単線象限運行の負荷に適する。
五、固定子が圧力を調節して、調速する：
メリット：
①.線路が簡単で、装置の体積が小さくて、価格が安い；
②.使用、補修が便利だ。
デメリット：
①.調速の中で、スリップの磨損が加えて、その磨損は回転子に発熱させて、効率が悪い；
②.調速の範囲が小さい；
③.高スリップのモータを採用して、例えば、特殊なトルクモータなど、だから特性が柔らかで、55kWの以下の非シンクロモータに適切する。
六、電磁フリクションクラッチ調速：
メリット：
①.仕組みが簡単で、制御装置の容量が小さくて、価格が安い；
②.運行がうまくて、補修がやすい；
③.高調波の障害がない。
デメリット：
①.速度の磨損が大きい。電磁フリクションクラッチそのものスリップが大きいため、出力軸の最高回転速度はシンクロモータの80%~90%だけを占める；
②.調速中でステップ率は熱能という形式で磨損することを転換して、効率が悪い。
七、回転子串電気抵抗の調速：
メリット：
①.技術には要求が高くなくて、身につけやすい；
②.設備の費用が安い；
③.電磁高調波の障害がある。
デメリット：
①.串鋳塊電気抵抗は有級調速をしているだけ。液体電気抵抗で無級調速をすれば、メンテナンス、保養の要求が高い；
②.調速中でステップ率は串電気抵抗が発熱することという形式で磨損することを転換して、効率が悪い；
③.調速の範囲が狭まる。
ステップモータの回転速度は入力パルス信号の周波数(パルスレイト)により、総回転角は入力信号の総数により決まります。この性質はデジタル信号でフィードバック機構を必要としない、オープンループ制御ができます。一方、単位ステップ角はロータとステータの機械的構造により決定されています。
特長
オープンループ：ステップモータの回転角度は入力パルス信号数に比例、回転速度は入力のパルスレートに比例して得られることでオープンループの制御が可能です。
小型・軽量：
ラインナップは２相、5相ともに□20mm・50gのモータからそろっていて、お客様の装置の小型化・軽量化に貢献します。 （複合形ステッピングモータ）
高トルク：
ステップモータは機構上、励磁している時に静止状態を保つホールディングトルクと、無励磁状態の時に発生する自己保持力（ディテントトルク）があり、いずれも高いトルクで装置の制御が可能です。
低価格：
ステップモータはフィードバック用のセンサが不要なため駆動システムがシンプルであることから、サーボモータに比べて低価格です。
構成
ステップモータは、筒状のステータ（固定子）の中で円柱状のロータ（回転子）が回転する構造をもっています。回転子には永久磁石があり回転子の外周部はギアの様に「ギザギザ」な形状です。一方、固定子はこの回転子の形状（ギアの歯）にほぼ対応する「ギザギザ」の鉄心を持っています。固定子の鉄心には電線が巻かれコイルを構成します。このコイル（電線）に外部から電流を流して電磁石を形成し、回転子の永久磁石の磁力との相互作用で回転子が回転します。
基本システムの構成
ステップモータを回転させるためには、ステップモータのコイルに流す電流を切り替えて電磁石の状態を変化させます。モータの内部に複数のコイルがあり、どのコイルとどのコイルに電流を流すかの組み合わせで回転を操作します。コイルの電流を切り替えた瞬間、モータの回転子は一定角度回転します。コイルの電流を切り替えるのがドライバの仕事です。
励磁駆動方式
スステップモータを駆動する場合はステップモータの巻線に直流電圧および電流を順次、切り換えて励磁する必要があるため、ステップモータ用のドライバが必要になってきます。右図のように発振器、駆動装置、DC電源が最低必要です。ステップモータの位置精度あるいは、ダンピング特性を改善するために、光学式エンコーダなどを付加することもあります。これにより、フィードバック用のアンプまたは制御装置が必要になってきます。また、メカニカルなダンパによりダンピング特性を改善することもできます。
フルステップ方式
ステップ角が基本ステップ角度で駆動する方式です。
ハーフステップ方式
ステップ角が基本ステップ角度の１／２の角度で駆動する方式です。
マイクロステップ方式
ステップ角が基本ステップ角度の１／Ｎの角度で駆動する方式です。モータの各巻線に流す電流を、電気的手法でＮ分解して、モータを滑らかにさせる駆動方式です。どの周波数においても、共振帯はなく、特に低速回転時にはほとんど振動を生じること無く、回転します。
ステッピングモーターは3つの種類を分ける：
1）反応式ステッピングモーター（VAriABle ReluCtAnCe、略称VR）。反応式ステッピングモーターの回転子は軟磁性体材料を作り、ワインディングではない。反応式ステッピングモーターは簡単な構造があり、リスト角距離も小さになるが、動態性能が悪い。反応式ステッピングモーターは単段式と多段式という2つの種類を分ける。
2）永久磁気式ステッピングモーター（PermAnent Magnet、略称PM）。永久磁気式ステッピングモーターの回転子は永久磁石材料を作り、自身が磁気源である。回転子の極数は固定子の極数と同じだから、スッテプ角、輸出トルクもより大きく、動態性能もよく、消耗効率が小さい（反応式より）。しかし、起動運行周波数が低く、また正負バルスで給電をしなければならない。
3）複合形ステッピングモータ（HyBrid，略称HB）。複合式ステッピングモーターは反応式ステッピングモーターと永久磁気式ステッピングモーターの取り柄を結合する。複合式は伝統な反応式に比較して、軟磁性体材料の作業点を提供するために、構造の面で回転子が永久磁石を加える。しかし、固定子励磁はしか変化の磁場を提供しなく、永久磁石材料の作業点の消耗を提供しない。だから、そのもータは効率が高く、電流が小さく、発熱が低い。永久磁石体の存在があるので、モータは強い反ポテンシャルがあり、自身の減衰した作用がよい。回転中でモータにより平穏、低い騒音、低頻度で小さい振動をさせる。
そのモータは最初に低速駆動な交流シンクロだのでデザインをする。その後で各相のワインディングがバルス電流を通して、そのモータもステッピングインクリメンタル運動ができる。開ループ運行できることと制御システムが簡単だので、そのモータは工業という分野で広く応用される。
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。
プロフィール
HN：
No Name Ninja
性別：
非公開
最新記事
(05/13)
(05/07)
(04/27)
(04/21)
(04/14)