ステッピングモーター 選定計算編

5相ステッピングモーターRKIIシリーズの選定を例として、ステッピングモーターの選定計算手順を説明します。

3-1. 必要分解能の確認

駆動機構の必要分解能をもとに、モーターに要求される必要分解能(ステップ角)を確認します。

分解能(ステップ角)は、モーターのシリーズ選定や、3-2. 運転パターンの確認の運転パルス数・運転パルス速度(モーター回転速度)の算出に必要です。

必要分解能(θs)の求め方

直動機構の場合
必要分解能(θs)の求め方

※ 回転機構では、機構の要求分解能が直接モーターの必要分解能となるため、計算不要です。

モーターの基本ステップ角とマイクロステップ駆動について

基本ステップ角は、モーター機種やシリーズによって異なります。

モーター種類 代表例 基本ステップ角 [°/step]
αSTEPAZシリーズ、ARシリーズ0.36
5相ステッピングモーターRKIIシリーズ、CVKシリーズ(5相)0.72
2相ステッピングモーターCVKシリーズ(2相)1.8

必要分解能(ステップ角)を求めた後、基本ステップ角の仕様をもとに、条件に合うシリーズを選択します。

必要分解能と基本ステップ角が一致しない場合も、ギヤードモーターを選択したり、ドライバの機能(マイクロステップ)を使うことで、出力軸のステップ角を変更することができます。

※ マイクロステップの設定方法や設定範囲は、シリーズごとに異なります。詳しくは各取扱説明書をご確認ください。

ギヤードモーターの種類について

ステッピングモーターのバリエーションとして、ギヤを組み付けたギヤードモーターをご用意しています。
ステップ角の調整ができるほかに、減速、高トルク、大慣性駆動などのメリットを得られます。

ギヤードモーターのラインアップはこちら

電子ギヤについて

RKIIシリーズ(位置決め機能内蔵タイプ)、ARシリーズ、AZシリーズは、データ設定器またはデータ設定ソフトから、電子ギヤの設定が可能です。
電子ギヤを使えば、より機構に合った分解能を設定することができます。

電子ギヤの計算ツールはこちら

必要分解能の計算例

手順
① 必要分解能を求める
② モーターのシリーズを選択する

機構条件の一覧を表示する

必要分解能(θs)を求める

機構条件をもとに、必要分解能(θs)を求めます。

必要分解能の計算例(ボールねじ)

機構条件
  • △l(要求分解能) : 0.04 [mm/step]
  • PB(ボールねじのリード) : 20 [mm]
モーターのシリーズを選択する

今回は、必要分解能と基本ステップ角が一致する、RKIIシリーズを選択します。

必要分解能が0.72°の場合、αSTEPや、2相ステッピングモーターも対応可能です。
実際の選定では、シリーズの特徴などを比較したうえで、シリーズを決定してください。

機構条件の一覧を表示する

必要分解能(θs)を求める

機構条件をもとに、必要分解能(θs)を求めます。

必要分解能の計算例(タイミングベルト・プーリー)

機構条件
  • △l(要求分解能) : 0.1 [mm/step]
  • D(プーリーの直径) : 31.85 [mm]
モーターのシリーズを選択する

必要分解能は0.36°ですが、RKIIシリーズの分解能設定で対応できるため、今回はRKIIシリーズを選択します。

必要分解能が0.36°の場合、αSTEPはもちろん、2相ステッピングモーターも対応可能です。
実際の選定では、シリーズの特徴などを比較したうえで、シリーズを決定してください。

機構条件の一覧を表示する

モーターのシリーズを選択する

機構条件より、必要分解能は0.1°ですが、RKIIシリーズのギヤードタイプ(PSギヤードタイプ、減速比7.2)で対応できるため、今回はRKIIシリーズを選択します。

ギヤードタイプを検討すれば、分解能が0.1°の場合、αSTEPはもちろん、2相ステッピングモーターも対応可能です。
実際の選定では、シリーズの特徴などを比較したうえで、シリーズを決定してください。

ここで求めた値や選択したシリーズをもとに、次のページでは、運転パターンを確認します。

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