ステッピングモーターの高速運転

モータードライブステッピングモーターのパルスレートを上げて回転速度を上げていくと,モーターコイルのインピーダンスが大きくなり,电流が减少してトルクが小さくなってしまいます。本来,ステッピングモーターは高速回転に不向きなモーターですから,こうした用途にはDCモーターが适しています。しかし场合によっては高速回転が必要なこともあり,その欠点を制御回路で补っています。

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最も简単な回路でモーターの回転ることができますが,低回転时に问题が起こります。エネルギー损失が大きくなり,电源效率が悪くなってしまうのです。

もう一つは,定电流法と呼ばれる方法です。この方法ではモーターのコイルに流れる电流値を常にフィードバックし,基准电圧と比较することで常に同じ値の电流を流すように制御する方式です。モーターの定格よりも数倍高い电源电圧が必要ですが,回転数が上がるばかりでなく,电源效率も良くなるので省エネルギー化にも有效です。このような方法を実现するスイッチング方式のステッピングモーター駆动回路は复雑になりますが,専用のドライバICを用いることで比较的简単に构成できるようになりました。(リニアステッピングモータ)

ところで,赤道仪のステッピングモーター駆动には,マイクロステップという方式がよく用いられています。ステッピングモーターの最小ステップは,ステーターコイルのピッチによって决まってしまいます。これを细かくすれば位置决め精度は増しますが,加工技术面から限界があります。マイクロステップ駆动は,モーターの1ステップに対する入力电流を阶段状に细かく変化させて微少な送りを実现する方式です。一般的には16分割マイクロステップ駆动が用いられますが,赤道仪用としては32分割のモータードライブもあります。ドイツ制モータードライブでは64分割のタイプさえあります。ここまで来ると,ステッピングモーターは无振动でスムーズに回るはずです。