ステッピングモーターとは｜モーターの種類｜モーター基礎

１．ステッピングモーターとは何か、その原理と構造

ステッピングモーターとは、パルスモーターとも呼ばれ、パルス信号に同期して動作するモーターのことです。パルス信号の周波数に比例して回転速度が変化し、周波数を高めるとモーターの回転は速くなり、低くするとモーターの回転は遅くなります。

ステッピングモーターを駆動させるためには、駆動回路が必要になりますが、簡単な回路構成で正確な位置決め制御を実現することができるため、パルス信号によって回転角度・回転速度を正確に制御できるモーターとして、様々な装置に利用されています。

以上のような特徴から、ステッピングモーターは小容量の位置決め用モーターして、産業用ロボット、コンピューター用途などに利用されています。

ステッピングモーターの種類には、VR型、PM型、HB型の3つがあります。

☆ VR型: VR型ステッピングモーターは、回転子（ローター）として歯車状の鉄心が利用されています。ステップ角度を小さくすることはできますが、トルクが小さいのが難点です。; 別名、可変リラクタンス型とも呼ばれますが、現在ほとんど利用されておらず、最近注目されているスイッチトリラクタンスモーター（SRM）は、VR型をクローズドロップ制御したモーターです。

☆ PM型: PM型ステッピングモーターは、回転子に永久磁石が使用されているモーターです。永久磁石はギャップと対向するように配置されています。多極構造のステータを構成するため、一般的には、爪型の鉄板を持つクローポール構造をとっています。; 安価である一方、着磁間隔を細かくすることに限界があるため、ステップ角度は小さくすることができません。

☆ HB型: HB型ステッピングモーターは、VR型とPM型両方の特徴を併せ持つ、つまり、鉄心と永久磁石の両方を回転子に持つモーターです。巻線は各磁極に集中的に巻かれ、固定子、回転子ともに小さな歯（誘導子）を持っています。

ステッピングモーターの駆動法は、巻線方式や励磁方式により分類することができます。駆動法は用途によって選定され、近年は高速で駆動する用途が増えているため、バイポーラ駆動が一般的です。

巻線方式によるステッピングモーターの駆動法には、ユニポーラ駆動、バイポーラ駆動とバイファイラ巻き駆動があります。