ステッピングモーターの励磁方法

2相ステッピングモーターの励磁方式には、1相励磁、2相励磁、1-2相励磁があります。制御対象によって、 このステッピングモーターの励磁方式を適切に選ぶ必要があります。

１相励磁方式はコイルの１相を励磁する方式です。１ステップ辺りの角度精度がよく、消費電流が小さいというメリットがあります。 しかしモーター回転中の減衰振動が大きく、脱調などの同期外れを起こしやすくなります。

２相励磁方式は、コイルの２相を励磁する方式です。１相励磁方式と比べると約2倍のトルクを得ることができます。 減衰振動が小さく、広い範囲のパルスレートに応答します。広く用いられている励磁方式です。（ユニポーラステッピングモータ）

１－２相励磁方式は、１相励磁と２相励磁を次々に切り替えて励磁を行う方式です。ステップ角度が細かくできるので、微細な 位置決めをすることができるのがメリットです。

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ステッピングモータ

ステッピングモータはパルスモータとも呼ばれ、モータドライバ（モータを駆動・制御する装置） へ入力されるパルス信号に応じ、モータの回転軸が回転します。

ステッピングモータ1パルスの入力に対し回転する軸の角度が決められており、例えば1パルスで0.72°回転するステッピングモータを90°回転させる場合125パルスの信号を入力します。

パルス信号の周波数に比例して回転速度が変化し周波数を高めるとモータ回転は速くなり、低くすると回転が遅くなります。（ギヤードモータ）

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ステッピングモータの動作原理

ステッピングモータは、外部の制御パルスによって、内部のロジック回路により、モーターのコイルを制御し一定の時間と順序で正方向か逆方向に通電を行うことで、モーターを正転か逆転に回転させ、或は、ロックさせます。例えば1.8度2相ステッピングモーターの場合、2相コイルに通電励磁すると、出力軸は静止し位置がロックされます。定格電流下で定位置に止まる最大トルクを、保持トルクと言います。1相コイルの電流向きを切り替えた場合、モーターは既定の方向に１ステップ（1.8度）回転します。

同様に、もうひとつのコイルの電流を切り替えた場合、モータは前と反対方向に１ステップ（1.8度）回転します。コイルに電流を次々と切り替え励磁するとモーターは所定の方向に高精度に連続回転します。 1.8度2相ステップモーターは、一周回転するのに200ステップが必要です。（ギヤードステッピングモーター）

2相ステッピングモーターはバイポーラ及びユニポーラ2種類のコイル巻線方式が有ります。バイポーラの場合、各相に一つのコイルを巻きます。連続回転するには同じ巻き線内で電流を次々に向きを切り替え励磁し、駆動回路は、8個の電子スイッチで順番に切替えます。ユニポーラの場合、各相に二つの異なった極性のコイルを巻きます。連続回転するには、同相の二つのコイルを切り替えながら通電させ励磁すれば良い。駆動回路は、４個の電子スイッチで切り替えます。バイポーラモーターは、各相のコイルに100％励磁されており、その出力トルクは、ユニポーラモーターより40％高くなります。