ステッピングモータ|基礎編

2相バイポーラステッピングモータの駆動 その1

2019.06.11

この記事のポイント

・2相バイポーラステッピングモータは、Hブリッジ駆動回路を2ch分使用することで駆動できる。

・2相バイポーラステッピングモータ駆動の電流回生モードには、Slow Decay、Fast Decay、Mix Decayがある。

前回のステッピングモータの基本特性に続いて、ステッピングモータの駆動について説明します。2相バイポーラステッピングモータと2相ユニポーラステッピングモータに分けて説明していきます。今回は、2相バイポーラステッピングモータの駆動についてです。

2相バイポーラステッピングモータの駆動:駆動回路

最初に2相バイポーラ駆動回路の基本的なブロック図例を示します。

2相バイポーラ駆動回路の基本的なブロック図例

2相バイポーラステッピングモータは、Hブリッジ駆動回路を2ch分使用することで駆動できます。このブロック図は、PWM動作により定電流駆動を行う回路の例で、動作は基本的にPWM出力によるDCブラシ付モータの駆動と同じです。

モータ電流が減衰する時の電流回生モードには、Slow Decay、Fast Decayがあります。モードによっては、電流の追従性が悪くなり振動やノイズの原因になることがあります。この対応として、Slow DecayとFast Decayの割合を外部で調整できるMix Decay機能を搭載したドライバがあります。電流回生モードについては、「その2」で説明を予定しています。

以下に、2相バイポーラステッピングモータ駆動の、2相励磁(Slow Decay時)、1-2相励磁(2相時フルトルク、Slow Decay時)、1-2相励磁(2相時トルク=1相時トルク、Slow Decay時)、1/4ステップ励磁(Slow Decay時)の波形図を示します。確認するポイントは、入力信号INxxと出力電圧OUTxxおよび各出力電流、そしてステップ数の関係になります。1/4ステップの方がステップをより細かくでき、電流も緩やかに変化するため、モータをなめらかに回転させることができます。

2相バイポーラ駆動回路の2相励磁駆動(Slow Decay時)

2相バイポーラ駆動回路の1-2相励磁駆動(2相時フルトルク、Slow Decay時)

2相バイポーラ駆動回路の1-2相励磁駆動(2相時トルク=1相時トルク、Slow Decay時)

2相バイポーラ駆動回路の1/4ステップ励磁駆動(Slow Decay時)

次回は、電流回生モード、SLOW DECAYとFAST DECAY、およびMIX DECAYについて説明します。

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ステッピングモータは多様な機器に使われており、ステッピングモータなしでは成立しない機器も多々あります。このハンドブックでは、ステッピングモータの基礎として、構造、動作原理、特性、駆動方法を解説しています。

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