ステッパーモーターの精度を高める方法

エンジニアリング分野では、機械的耐性が、その使用に関係なく想像できるあらゆるタイプのデバイスの精度と精度に大きな影響を与えることがよく知られています。この事実も当てはまりますステッピングモーター。たとえば、標準の構築されたステッパーモーターの耐性レベルは、ステップあたり約5％の誤差です。ちなみに、これらは非積極的なエラーです。ほとんどのステッピングモーターは、ステップあたり1.8度移動するため、回転あたり200ステップについて話しているにもかかわらず、潜在的な誤差範囲は0.18度になります（図1を参照）。

2フェーズステッパーモーター-GSSDシリーズ

正確さのためのミニチュアステッピング

標準的で非累積的な精度が±5パーセントであるため、精度を高める最初で最も論理的な方法は、モーターをマイクロステップすることです。マイクロステッピングは、高解像度だけでなく、低速でよりスムーズな動きを達成するステッピングモーターを制御する方法であり、一部のアプリケーションでは大きな利点になる可能性があります。

1.8度のステップ角から始めましょう。このステップ角度は、モーターが遅くなると、各ステップが全体の大部分になることを意味します。速度が遅く、速度が遅くなると、比較的大きなステップサイズがモーターに合併します。この動作の滑らかさを低速で緩和する1つの方法は、各モーターステップのサイズを縮小することです。これは、マイクロステッピングが重要な選択肢となる場所です。

マイクロステッピングは、パルス幅変調（PWM）を使用してモーター巻線への電流を制御することにより達成されます。起こることは、モータードライバーがモーター巻線に2つの電圧正弦波を届けることです。したがって、一方の巻き戻しで電流が増加しますが、電流の段階的な移動を生成するために、もう一方の巻線で減少します。

単一軸Stepper Motor Controller +Driverが動作します

マイクロステッピング制御に基づいて精度の向上を決定するとき、エンジニアはこれが残りのモーター特性にどのように影響するかを検討する必要があります。トルク送達、低速運動、および共鳴の滑らかさはマイクロステッピングを使用して改善される可能性がありますが、コントロールとモーター設計の典型的な制限は、理想的な全体的な特性に達することができません。ステッピングモーターの動作により、マイクロステッピングドライブは真の正弦波に近似するだけです。これは、マイクロステッピング操作でこれらのそれぞれが大幅に減少しているにもかかわらず、いくつかのトルクリップル、共鳴、およびノイズがシステムに残ることを意味します。

機械的精度

ステッピングモーターの精度を得るための別の機械的調整は、より小さな慣性負荷を使用することです。モーターが停止しようとすると、モーターが大きな慣性に取り付けられている場合、負荷はわずかな過剰回転を引き起こします。多くの場合、これは小さなエラーであるため、モーターコントローラーを使用して修正できます。

最後に、コントローラーに戻ります。この方法では、エンジニアリングの努力が必要な場合があります。精度を向上させるために、使用することを選択したモーターに特別に最適化されたコントローラーを使用することをお勧めします。これは、組み込むのに非常に正確な方法です。モーター電流を正確に操作するコントローラーの能力が高ければ多いほど、使用しているステッピングモーターから得られる精度が高くなります。これは、コントローラーがモーター巻線が踏み物を開始するためにどれだけの電流を受信するかを正確に調整するためです。

Motion Systemsの精度は、アプリケーションに応じて一般的な要件です。ステッピングシステムがどのように連携して精度を作成するかを理解することで、各モーターの機械的成分の作成に使用されるものを含め、エンジニアが利用可能な技術を利用することができます。