短時間で位置決めができるのはどっち?

2011年10月11日

こんにちは。セミナーグループの阿部です。

さて今回は、技術セミナーでご紹介している内容を
少しだけお話させていただきます。

位置決め用の制御モーターとして、
ステッピングモーターとACサーボモーターがありますが、
どちらの方がより短時間で位置決めができるでしょうか?

まず、2つのモーターのトルク特性を比較します。
下のグラフのオレンジ色の線(ステッピングモーター)と
水色の線(サーボモーター)をご覧ください。


同等の大きさで比較すると、
低速領域の特性に優れているのがオレンジ色ステッピングモーター
高速領域の特性に優れているのが水色サーボモーターです。

単純に考えると、高速特性に優れているサーボモーターの方が
短時間で位置決めができそうですよね!
ですが、これがそうとも言い切れないんです。

短時間で位置決めをする、ということを考えたときに、
重要になってくるのが「位置決め距離」です。
「位置決め距離」によってどちらが有利かというのが変わってきます。

例えば、「位置決め距離」が長い場合、
高速まで十分に加速できる距離があるので、
サーボモーターを使って、高速まで立ち上げて使った方が
位置決め時間は短くなります。
↓例えば、このようにボールねじと組み合わせて
  モーターを10回転以上させるような場合です


これに対し、位置決め距離が短い場合、
距離が短いので高速まで速度が立ち上がる前に
位置決めが終わってしまいますので、
必然的に使用する速度は低速になります。
この場合、低速領域の特性に優れ、
動き出しの応答性が良いステッピングモーターを使った方が
より短時間で位置決めが終わります。
↓例えば、このように円板で
  決まった角度ずつ送るような場合です


分かりやすく(?)
車のレースで例えると、同時にスタートして、
出だしの応答性に優れているのがステッピングモーター、
距離が出てくると高速性を活かしてサーボモーターが追い抜かす
というイメージです。

ただ、これも一概にすべての事例に当てはまるかというと
これがまたそうとも限らないんですね。
機構の剛性や負荷条件などにより、
どちらが有利かというのはまた変わってきます。
なかなか複雑ですね…

すみません、話が長くなりました。
「うーんよくわからない、機構の剛性って何?」
というお客様、技術セミナーにご来場ください。

それぞれの動作原理・制御方法を踏まえて
使い分けのポイントご説明させていただきます。
皆様のご来場お待ちしております。
技術セミナー『ステッピングモーターとACサーボモーターの使い分け』
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