ステッピングモータが高精度な位置決め制御をシンプルに実現できる理由とは？

※今回はステッピングモータでの位置決め制御や使い方について主に解説しています。ステッピングモータの仕組み・駆動方式などの基礎知識については，こちらをご覧ください。

ステッピングモータが高精度な位置決め制御をシンプルに実現できる理由とは？

理由1：入力パルスの周波数で回転数を制御しているから

ステッピングモータとは，パルス信号が入力されるごとに，一定の角度ずつ回転するよう制御されているモータです。
パルス信号の周波数を調節することで意図する位置まで正確に動かすことができるので，高精度な位置決めを実現できます。

▼5相ステッピングモータ（基本ステップ角0.72°）の場合

▼相数によりステップ角は変わります。ドライバの制御で基本ステップ角を分割することもできます。

理由2：止める力（ホールディングトルク）が強いから

ステッピングモータは磁気でモータの位置を保持するという構造的な特長があるため，止める力（ホールディングトルク）が強く，ぴたっと安定停止が必要な装置に適しています。

理由3：検出器の必要が無いオープンループ制御だから

サーボモータには検出器がついており，フィードバック機能があります。
ステッピングモータは検出器が必要のないオープンループ制御のため，システムの簡素化・低コスト化が可能です。

※高精度な位置決めのほかに，俊敏に動かすことも得意です。
例えばインダクションモータは誘導機のため，モータが定格回転数になるまでの時間が長くなります。そのため，立ち上がりが悪く，装置の動き出しに遅れが発生してしまいます。
ステッピングモータであれば，指令に対する追従性，立ち上がり特性が良くなります。

ステッピングモータの位置決め制御を生かした使い方とは？

ステッピングモータは，高精度な位置決め制御をシンプルに実現できることから，家電から，プリンターなどの業務用機器，自動組み立て機などの産業用機械，自動販売機や自動改札機，医療用のシリンジポンプや分析機器，アミューズメント機器など幅広い用途で使われています。

更に使いやすさをお求めの方には，クローズドループステッピングモータもおすすめです

クローズドループステッピングモータは，サーボモータより使いやすくステッピングモータより信頼性の高い，2つのモータの長所を備えたモータです。 独自の制御方式により，ステッピングモータでおこる脱調現象が発生しません。また，停止する際の微振動がゼロになることに加え，ショートストロークでの位置決め時間も大幅に短縮します。操作が簡単なので，システム構築までのコストセーブにも大きく貢献します。

「脱調レス」と停止時の「微振動ゼロ」を実現

位置検出センサにより，回転中はクローズドループ制御（サーボモータの制御），停止中はオープンループ制御（ステッピングモータの制御）に自動的に切り換わります。このため，「脱調レス」と停止時の「微振動ゼロ」を実現し，装置の低振動化と信頼性向上に貢献します。

「低速回転域」での「高トルク性」により位置決め時間を短縮

低速回転域で高トルクを有するため，ショートストローク・ハイヒットレートの分野で位置決め時間の短縮化が図れます。また，通常のサーボモータよりも低速域での高トルク特性を持っており，システムサイズを小型化できます。

お客さまにとっての「最適なモータ」が見つかる豊富なラインアップを揃えています

さて，位置決めにはもちろん，さまざまな使い方もできるステッピングモータですが，脱調や振動・騒音，消費電流が大きいなどの課題もあります。

当社では，高トルク・高効率・低振動・低騒音・充実した保護機能で，従来のデメリットを大幅に改善したステッピングドライバを販売しています。使いやすいステッピングドライバをお探しの方におすすめです。

その他当社では，各サイズのモータを取り揃えております。 各種カスタマイズ等（※）も承っています。ご興味を持たれた方は，ぜひお問い合わせください。
※数量などによります。

ステッピングモータについて詳しくは「ステッピングモータとは？　仕組み，種類，使い方（駆動方式・制御方法），メリットや特徴を解説」もご覧ください。

監修：山洋電気株式会社　営業本部　サーボシステムビジネスグループ

公開日：2023-03-02 00:00