ステッピングモーター：数と方向

数えたステップを回転指令に

ステッピングモーターは軸を区切られたステップで進めます。フルステップは一回の完全な進みで、この例では1.8°です。モータードライバーは二つのコイルへ順に電流を流す電力回路です。コイルは磁場を作る巻いた導線です。

実験台

回路の設定を変え、測定値を予想してから課題を確認しましょう。教材用のモデルで、各レッスンに仮定を説明しています。

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動作の仕組み

選んだ数はゼロからの一つの指令を表示し、積算位置ではありません。電源を切ると表示を消しますが、実物の軸を戻しません。トルク、脱調、電流調整、機械運動は省略します。

nはステップ数、θは符号付き角度、rは符号付き回転数です。方向0は正転、1は逆転。バイポーラは巻線の電流を両方向へ流す意味で、トランジスター領域ではありません。AとBは独立した巻線、+/−は電流方向の指令。位相0は四状態の選んだ開始基準で、測定電流ではありません。負の角度は逆方向です。

難易度

組み立て · 組み立てる
n = 25、方向0（正転）で電源を入れます。θ = 45°、r = 0.125回転です。
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n = 25 → θ = +45°; r = +0.125
探究 · 指令を変える
n = 100、方向1（逆転）に設定。θ = −180°、r = −0.5回転です。
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n = 100 → θ = −180°; r = −0.5
自力で解く · 課題を解く
n = 200、方向0（正転）に設定。θ = 360°、r = 1回転です。
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n = 200 → θ = +360°; r = +1

追加の読み物と回路レシピ

プリンターはステップを数えて小さな移動を頼めます。指令は量と方向を示し、ドライバーが巻線電流へ変換します。

θ = ±n × 1.8°; r = θ / 360°

数とフルステップ角を掛け、方向の符号を付けます。360°で割れば回転数です。ドライバーは磁場を順に切り替えますが、この計算自体は運動を再現しません。

1.8°のフルステップなら200ステップで360°。別の角度のモーターもあり、200は万能な定数ではありません。

指令ステップ数は実際の位置の証明ではありません。負荷に追従できなければ、指令を受けてもステップを逃す場合があります。

25から100へ変えると新しい100ステップ指令を選びます。以前の25へ100を足しません。正転と逆転はこの図で選んだ約束です。

詳しく読む

数と1.8°のステップは同じで、90°指令の符号だけが変わります。

n = 25、方向0に設定。25フルステップは八分の一回転を指令します。

n = 25; θ = 45°; r = 0.125

n = 100、方向1に設定。逆方向の半回転を表示します。

n = 100; θ = −180°; r = −0.5

正転25と逆転25、次に正転200とゼロを比べます。一回転後は同じ向きですが、移動の指令は違います。