重要なのは、積層ローターとステーターを追加することですが、物理的に長いモーターを使用する必要があります。

ステップ モーターは、従来の開ループ制御方式で行われていたフィードバックを必要とせずに、正確な位置制御を提供します。ステッピング モーターのシャフトは、通常、DC 電源によって駆動されると、本質的に均一な大きさの離散的な角運動を行います。 1 つのデジタル パルスにより、ステップ モーターの角度移動が 1 増分されます。デジタルパルスが増加すると、ステップモーターが回転します。特定の数のパルスにより、モーターが正確な位置に移動します。

ステップ モーターは、操作が簡単で、位置決めが優れており、コストが低いため、多くのモーション コントロール アプリケーションで好まれる技術です。オープンループデバイスとして動作する場合、ステップモーターは、低速、明確に定義された負荷、および反復動作を伴うアプリケーションに最適です。 SH: フレームサイズ

米国電気製造業者協会 (NEMA) は、さまざまなモーター サイズの中から賢い選択を容易にするために、フレーム サイズの標準化を確立しました。ステップモーターは「11サイズ」や「23サイズ」などフレームサイズによって分類されます。フレーム サイズの数字はモーターのフェイスプレートの寸法を示します。たとえば、サイズ 11 のステッピング モーターのサイズは 1.1 × 1.1 インチです。サイズ 23 のステッピング モーターのフェイスプレートは約 2.3 × 2.3 インチです。 (56.4×56.4mm)。

NEMA 規格により、ユーザーは、取り付けブラケット、カップリング、その他の取り付けコンポーネントを大幅に変更することなく、あるステップ モーター メーカーから別のステップ モーター メーカーに切り替えることができます。ただし、NEMA サイズが同じでメーカーが異なる 2 つのモーターでも、多少異なる場合があります。軸の長さや止めねじ用の二面取りの有無はメーカーによって異なります。 NEMA 規格では、リード線の数や巻線インピーダンスなどの電気的特性も規定していません。別のメーカーのステップモーターを購入する前に、すべての仕様を慎重に検討してください。

フレーム サイズ 8、11、14 のステップ モーターは、医療機器、研究室自動化機器、プリンター、ATM、監視機器、家庭用電化製品など、スペースが貴重な用途に最適です。大型のステップ モーターは、包装機械、試験測定装置、組立機械、半導体製造装置、資材運搬装置などの産業用途でよく使用されます。

フレームサイズが大きいステップモーターは、小さいサイズのモーターよりも多くのトルクを生成します。これらの大型モーターはトルクを増加させますが、アプリケーションの限られたスペースに必ずしも収まるとは限りません。ただし、スペースの主な制限がモーターの直径である場合、エンジニアはモーターの長さを長くすることで、所定のフレーム サイズ内でステップ モーターのトルクを増やすことができます。より高いトルクのステップ モーターを構築するには、いくつかのローターとステーターのセクションを「積み重ね」て、長さを長くします。ステップ モーターは、長さを犠牲にしてより多くのトルクを生成しますが、幅や高さは高くありません。サイズ 17 モーターのスタック長の影響は、近くの画像で確認できます。

ここの表は、さまざまなフレーム サイズとスタック長さのモーターの一般的な保持トルク仕様 (ニュートン メートル単位) を示しています。フレーム サイズ内でスタック長が異なるため、エンジニアはアプリケーションに合わせてモーターを選択する際に柔軟性が得られます。長いモーターを配置できるスペースがある場合もあれば、より大きなフレーム サイズで短いモーターを使用する方が有利な場合もあります。

超高トルク ステップ モーターは、特定のフレーム サイズ内でトルクを効果的に増加させるもう 1 つの方法です。従来のモータと同サイズのステッピングモータで保持トルクを25～45%向上させることができます。したがって、超高トルク ステップ モーターでは、アプリケーションに十分なトルクを得るために大きなフレーム サイズを指定する必要がなくなります。

強化された磁気設計により、これらのステップ モーターは、ローターとステーターの歯によって生じる透磁率の変化に基づいて、より大きなトルクを生成できます。歯の間に希土類磁石を追加することで透磁率の変化が改善されます。

たとえば、従来のサイズ 34 ステッピング モーターは 5.9 Nm の保持トルクを生成できます。同じモーターの超高トルク バージョンは、最大 9 Nm の保持トルクを生成します。従来のモーターでこれと同じトルク定格を達成するには、31% 長いモーターが必要になります。

モーターのトルクと速度はアプリケーションに最適なステップモーターを選択する際の重要な要素ですが、モーターフレームのサイズ、長さ、タイプの重要性を見落とさないでください。モーターが大きすぎると、コストが無駄になったり、熱が過剰に発生したりする可能性があります。モーターが小さすぎると、信頼性の高いモーション制御に十分なトルクを供給できない可能性があります。より大きなフレーム サイズに移行することが不可能な場合は、スタック長と超高トルク モーターの設計を検討して、トルクを増加させてください。疑問がある場合は、アプリケーションに最適なオプションについてモーターのサプライヤーと話し合うことをお勧めします。