バイポーラステッピングモータとは何か

バイポーラステッピングモーターとは何か？

バイポーラステッピングモーターの定義

バイポーラステッピングモーターは、各フェーズに1つの巻線があり、センタータップがないタイプのステッピングモーターで、通常4本のワイヤを持っています。

主なステッピングモーターの種類

• ユニポーラ

• バイポーラ

バイポーラステッピングモーター

バイポーラステッピングモーターは、各フェーズに1つの巻線があり、センタータップがありません。典型的なバイポーラステッピングモーターには4本のワイヤがあり、それぞれの巻線の両端に対応しています。

バイポーラステッピングモーターの利点は、同じサイズのユニポーラステッピングモーターと比較して、全巻線を使用するためより大きなトルクを生み出すことができる点です。欠点は、各巻線の電流方向を逆転させるためのより複雑なドライバ回路が必要となることです。

以下の図は、バイポーラステッピングモーターの内部構造を示しています：

ロータは北極（N）と南極（S）を持つ永久磁石で構成され、スタータには4つの電磁石（A、B、C、D）がペア（ABおよびCD）で配置されています。各ペアはモーターの1つのフェーズを形成します。

ある巻線に電流が流れるとき、その電流によって生成される磁場がロータの磁極を引きつけたり押し返したりします。各巻線の電流方向を特定の順序で切り替えることで、ロータをステップごとに回転させることができます。

バイポーラステッピングモーターの制御

バイポーラステッピングモーターを制御するには、各フェーズに対して2つの信号が必要です：1つは電流方向を制御する信号（方向信号）、もう1つは電流の大きさを制御する信号（ステップ信号）。方向信号は、フェーズABではAからBへの電流かBからAへの電流を決定し、フェーズCDではCからDへの電流かDからCへの電流を決定します。ステップ信号は、各巻線の電流をオンまたはオフに切り替えるタイミングを決定します。

制御信号

バイポーラステッピングモーターを制御するには、各フェーズに対して方向信号とステップ信号の2つの信号が必要です。

制御モード

モーターはフルステップ、ハーフステップ、マイクロステップモードで制御でき、それぞれ速度、トルク、分解能、滑らかさに異なる影響を与えます。

利点

バイポーラステッピングモーターは、全巻線を使用するため、同じサイズのユニポーラステッピングモーターと比較してより大きなトルクを生み出すことができます。

用途

バイポーラステッピングモーターは、プリンタ、CNCマシン、ロボット工学など、精密な位置決めや速度制御が必要なアプリケーションで使用されます。

結論

バイポーラステッピングモーターは、各フェーズに1つの巻線があり、センタータップがありません。各巻線の電流方向を逆転させるためにHブリッジを使用するドライバ回路が必要です。これらのモーターは、同じサイズのユニポーラステッピングモーターと比較してより大きなトルクを生み出しますが、消費電力が多く、配線も複雑です。

バイポーラステッピングモーターは、フルステップ、ハーフステップ、マイクロステップなどの異なるモードで制御できます。各モードは、速度、トルク、分解能、動きの滑らかさに異なる影響を与え、それぞれのモードには各巻線の電流を切り替えるための異なる信号シーケンスが必要です。