ステップ角
ステップ角とは、単一のパルス入力に対するステッピングモーターのローターの角変位です。これは制御巻線の相数、ローターの歯数、および励磁モードによって決まります。ステップ角が小さいほど、モーターの動作は一般的にスムーズになります。
一般的なステップ角には、0.72°、0.9°、1.2°、1.8°、7.5°などがあります。モーターの種類別の代表的な値は次のとおりです:
- 2相モーター: 0.9° / 1.8°
- 3相モーター: 1.2° / 1.5°
- 5相モーター: 0.72°
マイクロステップドライバーを使用しない場合、目的のステップ角を得るには適切な相数のモーターを選択する必要があります。マイクロステップドライバーを使用する場合、相数は実効ステップ角を決定しなくなり、ユーザーはドライバーのマイクロステップ設定を調整するだけでモーターのステップ分解能を変更できます。
マイクロステップ
マイクロステップは、各フルステップをより小さな増分に分割します。マイクロステップなしでは、各パルスでローターはモーターのフルステップ角だけ移動します。マイクロステップを使用すると、パルスあたりの角変位はフルステップ角をマイクロステップ設定で割った値になります。
例えば、標準的な2相ステッピングモーターのフルステップ角は1.8°です。マイクロステップなしでは、1パルスで1.8°の変位が生じ、1回転(360°)を完了するには200パルスが必要です。
主要な計算式
1回転あたりのパルス数(マイクロステップ使用時):
1回転あたりのパルス数 = (360° × マイクロステップ設定) / フルステップ角
モーター速度:
n = (60 × f) / p
ここで:
- n = モーター速度(rpm)
- f = 入力パルス周波数(Hz)
- p = 1回転あたりのパルス数(マイクロステップ設定 × フルステップ時の1回転あたりのパルス数)
例: 入力パルス周波数が1000 Hzで、ドライバーのマイクロステップ設定が1回転あたり2000パルスの場合、モーター速度は次のようになります:
n = (60 × 1000) / 2000 = 30 rpm
適切なマイクロステップ設定の選択
高速運転時は、高いマイクロステップ設定ではトルクが低下する可能性があるため、低いマイクロステップ設定で十分な場合があります。低速運転時は、高いマイクロステップ設定を使用することでスムーズな動作が確保され、振動や騒音が低減されます。