ハイブリッドステッピングモーターはどのようにして高トルクと高精度を実現するのか

プロジェクトに深く関わっていて、本来のパワーと細心の注意を払った精度の両方を提供するコンポーネントが必要であることに気づき、何がそれを可能にするのか疑問に思ったことはありませんか?知っています。オートメーション、ロボット工学、精密機械の世界では、強度と制御のどちらかを選択する必要のない駆動システムが常に求められています。そこがエンジニアリングの驚異です。ハイブリッジステッピングモーターが登場します。私たちにとって、リチュアン語、これは単なる製品カテゴリではありません。これは、お客様の最も要求の厳しいモーション コントロールの課題を解決するための中核です。のユニークなデザインハイブリッドステッピングモーターはギャップを埋め、他のタイプのモーターの両方の長所を提供します。今日は、この偉業を正確にどのように達成するかについてカーテンを引き戻したいと思います。内部の仕組みとそのパフォーマンスを定義する正確なパラメータを理解することで、次のアプリケーションについて情報に基づいた決定を下すことができます。

ハイブリッドステッピングモーターと他のタイプのステッピングモーターの違い

その機能を評価するには、まずその正体を理解する必要があります。純粋な永久磁石や可変磁気抵抗ステッパーとは異なり、ハイブリッドステッピングモーター名前が示すように、ハイブリッドです。両方の原則を巧みに組み合わせています。回転子に永久磁石が組み込まれているのが特徴ですが、可変リラクタンス モーターと同様に、その回転子にも歯が付いています。この融合により相乗効果が生まれます。永久磁石は一定の磁束を提供し、トルクを高めます。同時に、歯付き構造により、磁束が整列した歯を通る優先経路を通るようにすることで、はるかに小さいステップ角 (通常は 1.8° または 0.9°) が可能になります。この組み合わせが根本的な理由です。ハイブリッドステッピングモーター低速での高トルクと精密な位置分解能の両方を必要とする用途に優れています。

優れたトルクを生み出す内部設計

高トルクの秘密は磁気回路とエアギャップ設計にあります。のステータハイブリッドステッピングモーターコイルが巻かれた複数の歯付きポールがあります。これらのコイルが特定のシーケンスで通電されると、電磁極が作成されます。すでに磁化されている永久磁石ロータは、これらのステータ磁極によって引き付けられるか反発されます。ローターの歯はステーターの歯からわずかにオフセットしているため、磁力によって、それらの歯を揃えるための強い接線方向の引力 (トルク) が発生します。歯が多くなり、磁束 (永久磁石とコイル励磁の両方から) が強くなるほど、トルクは高くなります。でリチュアン語当社では、高エネルギー永久磁石材料と精密積層を使用することでこれを最適化し、磁束損失を最小限に抑え、トルク密度を最大化します。これが、当社のモーターがコンパクトなフレーム サイズで優れた保持力と動的トルクを提供できる理由です。

精度とパフォーマンスに直接影響を与えるパラメータはどれですか

ステッピング モーターの精度は主に、ステップ角の精度と、それらのステップをどれだけ逃すことなく一貫して達成できるかによって決まります。これは、いくつかの重要な技術パラメータによって決まります。システムの精度ニーズに適したモーターを選択するには、これらの仕様を理解することが重要です。

ハイブリッドステッピングモーターの主要な性能パラメータ

• ステップ角度:入力パルスごとの角変位 (例: 1.8°、0.9°)。角度が小さいほど、より細かい解像度が可能になります。

• 保持トルク:静止時にモーターが通電されたときに発揮できる最大トルク。これは外力に抵抗します。

• ディテントトルク:モーターに電力が供給されていないときに、永久磁石と鉄心の吸引力によりわずかなトルクが発生します。

• 正確さ：通常はステップ角のパーセンテージ (例: ±5%)。これは非累積的です。

• ステップ再現性:モーターが指令された位置に戻る精度。多くの場合、非常に高い精度です。

• ローター慣性:回転部品の慣性。加速と減速のダイナミクスに影響します。

これらのパラメータの一部が現実の世界でどのように変換されるかを見てみましょうリチュアン語モデル。次の表は、2 つの人気のあるシリーズを比較し、設計の選択がトルクと精度の特性にどのように影響するかを示しています。

表 1: LICHUAN ハイブリッド ステッピング モーター シリーズの比較

アプリケーションに適したハイブリッド ステッピング モーターを選択するにはどうすればよいですか

適切なモーターを選択するには、機械的要件とモーターの性能曲線のバランスが必要です。最もよくある間違いは、フレーム サイズまたは保持トルクのみに基づいて選択することです。速度とトルクの曲線を考慮する必要があります。あハイブリッドステッピングモーター低速では最大トルクを発揮しますが、速度が増加すると逆起電力と巻線インダクタンスによりトルクが減少します。でリチュアン語では、お客様に簡単な選択プロセスをご案内します。

1. 負荷慣性モーメントと必要な動作速度を決定します。

2. 必要な加速トルクと連続運転トルクを計算します。

3. 候補となるモーターの速度とトルクの曲線を検討し、目的の速度範囲全体で計算された要件よりも少なくとも 30 ～ 50% 多いトルクを提供することを確認します。

4. 最適なパフォーマンスを得るために、ドライバーの電流および電圧出力をモーターの相仕様に一致させます。

表 2: 最適なパフォーマンスを実現するための重要な選択要素

ハイブリッド ステッピング モーターに関するよくある質問 (FAQ)

エンジニアやデザイナーとの日常の会話では、特定の質問が繰り返し発生します。ここでは、一般的な好奇心や懸念事項に対処するための 3 つの詳細な FAQ を紹介します。

FAQ 1: ハイブリッド ステッピング モーターはサーボのように高速で動作できますか?
伝統的に低速から中速のパフォーマンスで知られていますが、現代ではハイブリッドステッピングモーター、特に高度なマイクロステッピング ドライバーと組み合わせると、驚くほど高速を達成できます。重要なのは、モーターのインダクタンスを克服するために高電源電圧のドライバーを使用することです。ただし、最大トルクで高速を維持する必要があるアプリケーションの場合は、サーボ システムの方が効率的である可能性があります。低速で高トルクが必要な多くのポイントツーポイント位置決めタスクでは、ハイブリッドステッピングモーターは、よりコスト効率が高く、よりシンプルなソリューションを提供します。

FAQ 2: 手順のミスを防ぎ、精度を確保するにはどうすればよいですか?
ステップ欠落は、モーターの負荷トルクが、特定の速度で使用可能なモーター トルクを超える場合に発生します。精度を確保するには、常に十分な安全マージンを持ってモーターのサイズを決定してください (上記の選択ガイドを参照)。重要なアプリケーションには閉ループ ステッパー システムを使用します。リチュアン語クローズドループハイブリッドにはエンコーダが組み込まれており、ステップ損失を即座に検出して修正し、ステッパー本来のシンプルさとトルクを犠牲にすることなくサーボのような信頼性を提供します。

FAQ 3: より高い精度を達成するにはマイクロステッピングが必要ですか?
マイクロステッピングは、全ステップをより小さな増分 (ステップの 1/16、1/32 など) に電子的に分割するドライバー技術です。解像度を劇的に向上させ、振動を低減し、特に低速でのよりスムーズな動作を可能にします。究極の精度と滑らかさを実現するには、高品質のハイブリッドステッピングモーターマイクロステッピング ドライバーを使用することを強くお勧めします。モーターの基本精度を活かし、非常に繊細で静かな動作を実現します。

比類のないトルクと精度を設計に統合する準備はできていますか?

を理解するまでの旅ハイブリッドステッピングモーター重要なパフォーマンスを考慮して構築されたコンポーネントを示します。そのハイブリッド設計はエレガントなエンジニアリングの証であり、単一の堅牢なパッケージでパワーと精度の二重の要求を解決します。でリチュアン語、当社はこれらのモーターを製造しているだけではありません。当社は、磁性材料のグレードから各歯の公差まで、プロジェクトの成功にとって最も重要なパラメータに重点​​を置いて設計しています。

新しい設計の複雑さに対処している場合、または信頼性、強度、ピンポイントの精度を必要とする既存の機械を最適化している場合は、ぜひご相談ください。私たちのチームは、お客様の要件を分析し、それらを完璧なものに合わせるお手伝いをする準備ができています。リチュアン語 ハイブリッド ステッピング モーター解決。お問い合わせ今日特定のトルクと精度の課題について話し合うことができます。私たちは、一度に 1 つずつ正確に、お客様のイノベーションを推進するためにここにいます。