ステッピングモーターについて知っておくべきことすべて

最近のサーボモータは20ビット(1,048,576ステップ)の非常に細かい分解能を持つエンコーダを搭載しています。 そのため、エンコーダの取り付け精度による誤差が停止精度に大きく影響します。

寄稿者 | オリエンタルモーター

ステッピングモーターはサーボモーターの劣ったものと誤解されがちですが、実はサーボモーターと同様に信頼性が高いモーターです。 コントローラーからドライバーに出力されるパルス信号に正確に同期してモーターが動作し、高精度な位置決め・速度制御を実現します。 ステッピング モーターは、低速での高トルクと低振動が特徴で、短距離での迅速な位置決めが必要なアプリケーションに最適です。

「ステッピングモーター？サーボモーターの方が性能が良いはずです。」 これは、ステッピング モーターについて質問されたときの典型的な答えです。 ステッピングモーターについては明らかに大きな誤解があります。 実際、ステッピング モーターは、高度な機器やアクセス可能な自動機器など、さまざまな種類のアプリケーションで使用されています。 ステッピングモーターが選ばれ続ける理由を技術面とは別の観点から解説します。

新しい RK II シリーズは、高効率 0.72° ステッピング モーターとデジタル制御ドライバーで構成されています。 魅力的な定価はケーブルを含めて 391.85 ドルからです。

読者の中には、ステッピングモーターを見たことがないという人もいるかもしれません。 ステッピングモーターは、ファクトリーオートメーション（FA）、半導体・FPD・太陽光パネルなどの製造装置、医療機器、分析機器、精密ステージ、金融機器など、高精度な制御が要求される駆動システムの電源として、多くの用途・分野で使用されています。システム、食品包装機、カメラの絞り調整など。

次の章では、ステッピングモーターがさまざまな用途や分野で使用される理由について説明します。

使いやすい：34％ 安価：17％ 操作が簡単：16％ チューニング不要：12％ その他：21％ ※回答者数：258名（複数回答）／オリエンタルモーター調べ

ステッピングモーターのユーザーアンケートによると、ステッピングモーターはその構造やシステム構成から「使いやすさ」「操作が簡単」「コストが安い」という点で多くの支持を得ています。 シンプルな構造とシステム構成のため、多くのユーザーがステッピングモーターにこのような利点を感じているのも当然です。

ただし、読者の中には、精度やトルクといったモーターの実際の性能に懐疑的な人もいるかもしれません。 サーボモータなど他の制御モータとの比較例がないと全体像を把握するのは容易ではありません。 ステッピングモーターは特性を知り、必要な動作に応じて使い分けることで、確実に装置のコストを削減できます。

ステッピングモーターの特徴と技術情報を以下に説明します。

驚異の停止精度！

例えば、ステッピングモーターの停止精度±0.05°をボールねじ機構に換算すると、

操作条件：

・モーター：RKⅡシリーズ

・ボールねじリード：10mm 停止精度：±1.4μm

一般的に研削ボールねじタイプの精度は±10μmです。 転造ボールねじタイプを使用した場合、精度は±20μmまで低下しますので、ボールねじタイプに比べてステッピングモータの停止精度は非常に高いことがわかります。

優れた中低速域！

例：モータ枠径85mmのトルクは、400Wサーボモータの1000r/min時の定格トルクに相当します。

さらに低速域でのトルクは最大 5 倍になることがあります。 短距離の位置決めには中低速域での高いトルクが重要です。

感動の「停止精度」「中低速域」「応答性」

ステッピングモーターは停止精度が高く、オープンループで正確な制御が可能です。 例えば回転テーブルの位置決めにRK IIシリーズを使用した場合、停止精度は±0.05度以内（無負荷時）です。 ステップ間の停止位置誤差が累積しないため、高精度な位置決めが可能です。 ステッピングモーターはエンコーダーを必要としない構造のため、駆動方式がシンプルで低コストを実現します。