製品編集
ステッピング モーターのオリジナル モデルは、1830 年から 1860 年にかけての 1930 年代後半に誕生しました。永久磁石材料と半導体技術の発展により、ステッピング モーターは急速に発展し、成熟しました。1960 年代後半、中国はステッピング モーターの研究と製造を開始しました。それから 1960 年代後半までは、主に大学や研究機関が一部のデバイスを研究するために開発した少数の製品でした。生産と研究において画期的な進歩が見られたのは 1970 年代初頭になってからです。70年代半ばから1980年代半ばにかけて開発段階に入り、様々な高性能な製品が開発され続けました。1980年代半ば以降、ハイブリッドステッピングモーターの開発と開発により、本体技術と駆動技術を含む中国のハイブリッドステッピングモーターの技術は徐々に外国産業のレベルに近づいてきました。さまざまなハイブリッドステッピングモーターのドライバーとして製品用途が増加しています。
ステッピングモーターはアクチュエーターとしてメカトロニクスの主要製品の一つであり、様々な自動化機器に広く使用されています。ステッピング モーターは、電気パルス信号を角度または線形変位に変換する開ループ制御要素です。ステッピングドライバは、パルス信号を受信すると、ステッピングモータを設定方向に一定角度（ステッピング角）回転駆動します。角度変位は、正確な位置決めの目的を達成するために、パルス数を制御することによって制御することができる。ハイブリッドステッピングモーターは、永久磁石とリアクティブの利点を組み合わせて設計されたステッピングモーターです。2フェーズ、3フェーズ、5フェーズに分かれています。二相ステップ角は通常 1.8 度です。三相ステップ角は通常 1.2 度です。

使い方
ハイブリッド ステッピング モーターの構造は、リアクティブ ステッピング モーターの構造とは異なります。ハイブリッド ステッピング モーターのステーターとローターはすべて一体化されていますが、ハイブリッド ステッピング モーターのステーターとローターは、下図に示すように 2 つのセクションに分かれています。表面には小さな歯も分布しています。
ステーターの 2 つのスロットは適切な位置に配置され、巻線がそれらに配置されます。上図は2相4対のモータで、1、3、5、7がA相巻線磁極、2、4、6、8がB相巻線磁極です。各相の隣接する磁極巻線は、上図の x 方向と y 方向に示すように、閉磁路を形成するために逆方向に巻かれています。
B 相の状況は A 相と同様です。回転子の 2 つのスロットは半分のピッチで千鳥状に配置され (図 5.1.5 を参照)、中央はリング状の永久磁性鋼で接続されています。ローターの 2 つの部分の歯には反対の磁極があります。リアクティブモーターと同じ原理により、モーターがABABAまたはABABAの順序で通電されている限り、ステッピングモーターは反時計回りまたは時計回りに回転し続けることができます。
明らかに、ローターブレードの同じセグメント上のすべての歯は同じ極性を持ちますが、異なるセグメントの 2 つのローターセグメントの極性は反対です。ハイブリッド ステッピング モーターとリアクティブ ステッピング モーターの最大の違いは、磁化された永久磁石材料が消磁されると、発振点と脱調ゾーンが存在することです。
ハイブリッド ステッピング モーターのローターは磁性であるため、同じステーター電流の下で​​生成されるトルクはリアクティブ ステッピング モーターよりも大きく、通常、そのステップ角は小さくなります。したがって、経済的な CNC 工作機械には通常、ハイブリッド ステッピング モーター ドライブが必要です。ただし、ハイブリッド ローターは構造がより複雑でローター慣性が大きいため、リアクティブ ステッピング モーターよりも速度が遅くなります。

構造とドライブの編集
ステッピングモーターは国内メーカーが多数あり、動作原理は同じです。ここでは、国産の 2 相ハイブリッド ステッピング モータ 42B Y G2 50C とそのドライバ SH20403 を例に、ハイブリッド ステッピング モータの構造と駆動方法を紹介します。[2]
2相ハイブリッドステッピングモーターの構造
産業用制御では、図 1 に示すように、固定子磁極に小さな歯と多数の回転子歯を備えた構造を使用でき、そのステップ角を非常に小さくすることができます。図1 2

図2の相ハイブリッドステッピングモータの構造図とステッピングモータ巻線の結線図では、AとBの2相巻線が径方向に相分離され、径方向に8本の突出磁極が存在します。ステーターの外周。7 つの磁極は A 相巻線に属し、2、4、6、8 つの磁極は B 相巻線に属します。ステーターの各磁極表面には 5 つの歯があり、磁極本体には制御巻線があります。ローターはリング状の磁性鋼と 2 つの部分の鉄心で構成されます。リング状の磁性鋼はロータの軸方向に磁化されています。2 つの鉄心は磁性鋼の両端にそれぞれ取り付けられ、回転子は軸方向に 2 つの磁極に分割されます。50 個の歯がローター コア上に均等に配置されています。コアの 2 つのセクションにある小さな歯は、ピッチの半分ずつずらして配置されています。固定ローターのピッチと幅は同じです。

二相ハイブリッドステッピングモーターの動作プロセス
2 相の制御巻線がこの順序で電気を循環させると、1 ビートごとに 1 相の巻線のみが通電され、4 ビートで 1 サイクルが構成されます。制御巻線に電流を流すと起磁力が発生し、永久磁石鋼が発生する起磁力と相互作用して電磁トルクが発生し、ロータがステップ運動します。A相巻線に通電すると、回転子のN極1極の巻線で発生したS磁極が回転子のN極を引き付け、磁極1が歯と歯で向かい合い、磁力線の方向が決まります。回転子のN極から磁極1、磁極5の歯面まで 歯と歯、磁極3と磁極7は図4に示すように歯と溝です。
図 A相通電ローターNエクストリームステーターローターバランス図。回転子コアの 2 つの部分にある小さな歯は半ピッチずらして配置されているため、回転子の S 極では、磁極 1' と 5' によって生成される S 極磁界が回転子の S 極に反発します。これは、ローターと極 3 ' の歯とスロットが正確に一致しています。7' の歯の表面は N 極の磁場を生成し、これがローターの S 極を引き付けるため、歯と歯が向かい合うようになります。A相巻線に通電したときのロータN極とS極のバランス図を図3に示します。

ローターには合計 50 個の歯があるため、そのピッチ角は 360 ° / 50 = 7.2 ° となり、ステーターの各極ピッチが占める歯の数は整数ではありません。したがって、ステータのA相に通電すると、ロータのN極、1極の5つの歯がロータの歯と対向し、隣のB相巻線の磁極2の5つの歯がローターの歯には 1/4 ピッチ、つまり 1.8 ° のずれがあります。円を描いた部分では、A相磁極3とロータの歯が3.6°ずれて、歯と溝が一致することになります。
磁力線は、ローターのN端→A(1)S磁極→磁気伝導リング→A(3')N磁極→ローターS端→ローターN端に沿った閉曲線になります。A 相の電源がオフになり、B 相が通電されると、磁極 2 が N 極を生成し、それに最も近い S 極ロータの 7 つの歯が吸引されるため、ロータは時計回りに 1.8 °回転し、磁極 2 とロータの歯と歯が一致します。 、B 相巻線の固定子歯の位相展開を図 5 に示します。このとき、磁極 3 と回転子歯は 1/4 ピッチのずれを持っています。
類推すると、４拍単位で通電を続けると、ローターは時計方向に段階的に回転することになる。通電するたびに各パルスが1.8°回転しますので、ステップ角は1.8°となり、ローターは1回転します。360°/1.8°=200パルスが必要となります（図4、5参照）。

回転子Ｓの先端部でも同様であり、巻線の歯と歯を逆にすると、隣の１相の磁極は１．８°ずれることになる。3 ステッピング モーター ドライバー ステッピング モーターが正常に動作するには、ドライバーとコントローラーが必要です。ドライバーの役割は、制御パルスをリングに分配して電力を増幅し、ステッピング モーターの巻線に特定の順序で通電してモーターの回転を制御することです。ステッピングモーター 42BYG250C のドライバーは SH20403 です。10V ～ 40V DC 電源の場合、A +、A-、B +、B- 端子をステッピング モーターの 4 つのリード線に接続する必要があります。DC + 端子と DC- 端子はドライバの DC 電源に接続されます。入力インターフェース回路はコモン端子（入力端子電源のプラス端子に接続）を備えています。、パルス信号入力（一連のパルスを入力、ステッピングモーターA、B相の駆動に内部で割り当てられます）、方向信号入力（ステッピングモーターの正負の回転を実現できます）、オフライン信号入力。
特典編集
ハイブリッドステッピングモータは２相、３相、５相に分かれており、２相ステッピング角は一般に１．８度、５相ステッピング角は一般に０．７２度である。ステップ角が大きくなると、ステップ角が小さくなり、精度が向上します。このステップモーターは最も広く使用されています。ハイブリッド ステッピング モーターは、リアクティブ ステッピング モーターと永久磁石ステッピング モーターの両方の利点を組み合わせたものです。極対の数はローターの歯の数に等しく、必要に応じて広い範囲で変更できます。巻線インダクタンスは次のように変化します。
ローターの位置変化が少なく、最適な動作制御が容易です。軸磁化磁気回路は、高い磁気エネルギー積を持つ新しい永久磁石材料を使用しており、モーター性能の向上に役立ちます。ローター磁性鋼は励起を提供します。明らかな振動はありません。[3]