4線式、6線式、8線式ステッピングモータの相違点

更新しました Nov 17, 2018

問題

4線、6線、8線のリード線でステッピングドライブに接続できるステッピングモータを持っています。 それぞれの配線タイプの相違点は何ですか?また、これによりモータをドライブに接続する方法にも影響がありますか?

解決策

ステッピングモータの基本操作は、ロータを駆動させ、回転中に引き合いまたは反発させる誘導性コイルの使用方法に依存しています。ステッピングモータから出ている一対のリード線は、少なくとも1つの巻線に対応し、モータのタイプによってはそれ以上の数の巻線に対応します。以下の各ケースでは、モータの正しい接地方法を示すシャーシグランドの配線も示されています。

 
  • 4線式ステッピングモータ
多くのモータが6線式および8線式の構成を利用していますが、バイポーラ(各相に対し1つの巻線)ステッピングモータのほとんどでは、4本のリード線を使用して巻線に接続します。図1は基本的な4線式ステッピングモータを示しています。このタイプの接続はきわめて簡単で、AとA'のリード線をモータドライブの対応する相に接続するだけです。
図1: 4線式ステッピングモータ

 
  • 6線式ステッピングモータ
6線式ステッピングモータは4線式構成に類似していますが、図2に示されているように各相の一方の端に中点タップ(CT)が追加されています。中点タップを有するステッピングモータは、ユニポーラモータとも呼ばれます。この配線構成は、比較的低速で高トルクを必要とするアプリケーションに適しています。ほとんどのNI製ステッピングモータのインタフェースは、6線式ステッピングモータをサポートしていませんが、モータによっては中点タップを使用する必要がなく、普通に4線式モータとして接続することができます。
図2: 6線式ステッピングモータ(左)、並列構成である8線式ステッピングモータ(右)

 
  • 8線式ステッピングモータ
一部のモータは8線式構成に対応しており、モータ速度またはトルクを優先するために複数の配線構成が可能です。8線式ステッピングモータは直列または並列のどちらでも巻線に接続できます。図3は、各相の2つの巻線が直列に接続された8線式ステッピングモータを示します。この構成は6線式構成に非常によく似ており、同様に高速性能を犠牲にして最大トルクを提供します。
図3: 直列構成である8線式ステッピングモータ

図4に示すように、8線式ステッピングモータには各相の巻線を並列に接続することもできます。この構成では、動作速度は向上しますが、定格トルクを得るにはより大きい電流が必要となります。この構成タイプは、並列バイポーラ配線としても知られています。
図4: 並列構成である8線式ステッピングモータ

ステッピングモータはどれも基本的には同様に動作しますが、各配線タイプの違いを把握して適切に使用することが重要です。

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