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ステップモータの概要

高トルク、センサレスで位置決め制御が簡単に実現できます。
様々な用途に対応した豊富なラインナップをご用意しております。

ステップモータとは

ステップモータの回転速度は入力パルス信号の周波数(パルスレイト)により、総回転角は入力信号の総数により決まります。

この性質はデジタル信号でフィードバック機構を必要としない、オープンループ制御ができます。一方、単位ステップ角はロータとステータの機械的構造により決定されています。

また、ステッピングモータ、ステッパー、パルスモータなどと呼ばれ、統一した規格がないため、当社では「ステップモータ」の名称に統一しております。

構成

ステップモータの構成

ステップモータは、筒状のステータ(固定子)の中で円柱状のロータ(回転子)が回転する構造をもっています。
回転子には 永久磁石があり回転子の外周部はギアの様に「ギザギザ」な形状です。

一方、固定子はこの回転子の形状(ギアの歯)にほぼ対応する「ギザギザ」の鉄心を持っています。

固定子の鉄心には電線が巻かれコイルを構成します。このコイル(電線)に外部から電流を流して電磁石を形成し、回転子の永久磁石の磁力との相互作用で回転子が回転します。

基本システムの構成

ステップモータの基本システムの構成

ステップモータのコイルに流す電流を一回切り替えるごとの回転量(回転角度)を「基本ステップ角度」と呼び、2相ステッピングモータでは通常1.8°、5相ステッピングモータでは通常0.72°です。

電流を複数回切り替えれば、モータは基本ステップ角度と切り替え回数を掛算した角度だけ回転します。
電流を切り替えるタイミングはパルス指令としてコントローラからドライバに与え、パルスがひとつ与えられる度に電流が一回切り替わります。

種類

ステップモータには色々な種類のものがありますが、ここでは回転方式のタイプのみを掲載します。今日、多く使用されておりますのは大別してVR形、PM形、HB形があります。

VR形、可変リラクタンス形
電磁材料で作られた歯車の形状のロータで吸引、反発させ、ステータの磁極の回転により、ロータが回転します。
PM形、永久磁石形
永久磁石を用いたロータをステータ巻線で合成される電磁力で吸引、反発させ、ステータの磁極の回転によりロータが回転します。したがって、無励磁のときに、保持トルク(Detent Torque)が発生します。
HB形、複合形
VR形とPM形を合わせた形でロータに電磁材料で出来た歯形形状のものと軸方向に磁極を持つ、マグネットで構成されたもので、ステータ巻線で合成される電磁力で吸引、反発させ、ステータの磁極の回転により、ロータが回転します。

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