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5相ステッピングモーターについての概要、用途、原理などをご説明します。また、5相ステッピングモーターのメーカー10社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。5相ステッピングモーター関連企業の2024年10月注目ランキングは1位:有限会社マイクロステップ、2位:Autonics Japan Corporation、3位:多摩川精機株式会社となっています。
ステッピングモーターとは、パルス信号によって回転角度や回転速度を制御できるモーターであり、正確な位置決めが必要な際に使用されるモーターです。
ステッピングモーターの中でも、1パルスに対して動く角度が0.72°のものを5相ステッピングモーターと呼びます。
ステッピングモーターは、特に精密な位置決め精度が求められる機械に使用されます。
具体的には、FA用の機械、半導体やFPD (フラットパネルディスプレイ) 、太陽光パネル製造装置、分析機器、医療機器、精密ステージなどにおいて、特に高精度な制御が求められる部位などです。
ステッピングモーターは、一般的なモーターと同様に主に「ローター」と「ステーター」で構成されています。ただし、回転角度を高精度で制御するために、ローターやステーターには以下のような特長があります。
ステッピングモーターの内部にある回転子のことです。ローターは4つの部品で構成されています。2つのローター、マグネット、回転軸です。2つのローターの外周にはそれぞれ小歯 (こば) が50歯ずつあります。
小歯は等間隔なので、1ピッチは7.2°になります。このローターが互いに3.6°ずれた位置で組み合わされ、永久磁石を内包しています。この構造によって一方のローターがN極、もう一方のローターはS極に磁化されます。
ステーターはローターの外側にある固定子であり、一般的なモータと同様に鉄芯に巻線が巻かれています。特に５相ステッピングモーターでは、ローターを挟んで対向する位置に1セットで「相」が構成されA相からE相まで、合計10個並んでいます。
それぞれの相の固定子にも小歯が設けられており、そのピッチは7.2°ピッチです。
ステッピングモーターは、主に以下のような特長があります。
5相ステッピングモーターは、このような特長に加え、高精度での位置決めが可能なため、顕微鏡用のXYステージの駆動などに使用されています。
上記の動作を繰り返すことによって、ローターを7.2°ずつ回転させます。A相からB相、C相と次々に励磁するステーターの相を連続的に変化させます。制御用の電気信号は「電源のON／OFFの1サイクルを1パルス」とし、1パルスが入力されると、1ステップ角度 (5相の場合は0.72°) だけモーターの出力軸が回転します。
5相ステッピングモーターは、配線方法によってその特性が変わります。機器の設計に際しては、この配線方法を意識することで、その機器に適したコストと性能のバランスを得ることが可能です。配線方法には、スター結線やペンタゴン結線、新ペンタゴン結線があります。
ステッピングモーターは、その回転速度を時間に応じて設定することでその特性を最大限に発揮します。回転速度を時間に応じて設定することを一般的には運転パターンと呼び、2通りのパターンがあります。
自起動運転パターン
モーターの回転速度を最初から最後まで同じ速度で動かす運転パターンです。速度と時間をグラフにすると、四角形 (矩形) になるため、矩形駆動と呼ばれます。
台形駆動運転パターン
モーターの回転速度を最初は遅く、徐々に高速にし、最大の速度で一定期間回転したあと、徐々に低速にもどして、停止する運転パターンです。速度と時間をグラフにすると台形になるため、台形駆動と呼ばれます。
モーターの回転速度は、下記の要素で決定されます。
特に急激に動かし、急激に止めたい用途で使用するときは、選んだモーターの特性、特にローターイナーシャが最重要となります。
5相ステッピングモーターは2相ステッピングモーターに対して、一般的には極端に高額になりますが、5相ステッピングモーターは、2相ステッピングモーターにより1ステップ (モーターへの回転指示の最小単位) あたりのモーターの回転角度を小さくでます。よって下記の特性が欲しいときは、5相ステッピングモーターが選ばれます。
参考文献
https://www.orientalmotor.co.jp/products/stepping/overview_1/
https://www.orientalmotor.co.jp/tech/webseminar/stkiso_2_1_2/
https://www.orientalmotor.co.jp/tech/webseminar/stkiso_2_2_1/
http://www.mekatoro.net/digianaecatalog/orien-sougou/book/orien-sougou-P0021.pdf
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
2024年10月の注目ランキングベスト6
注目ランキング導出方法| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 有限会社マイクロステップ |
22.2%
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| 2 | Autonics Japan Corporation |
22.2%
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| 3 | 多摩川精機株式会社 |
22.2%
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| 4 | 株式会社久原製作所 |
11.1%
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| 5 | 山洋電気株式会社 |
11.1%
|
| 6 | サンケン電気株式会社 |
11.1%
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注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年10月の5相ステッピングモーターページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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