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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。
3-2. 運転パターンの確認
駆動機構の送り量・位置決め時間の条件や、3-1. 必要分解能の確認で求めた必要分解能をもとに、運転パターンを確認します。
運転パターンは、運転パルス数・運転パルス速度（モーター回転速度）・加速（減速）時間・起動パルス速度で構成されます。
運転パターンの各要素は、以降の選定計算においてとても重要になります。
運転パターンの駆動イメージ
運転パルス数（A）の求め方
機構条件の送り量を、モーター軸上に換算し、必要な運転パルス数を求めます。
ステップ角は、実際に使用するモーターのステップ角の値を使用します。
- ・
- 直動機構の場合
- ・
- 回転機構の場合
運転パルス速度（f2）の求め方
運転パルス数と位置決め時間をもとに、起動パルス速度や加速（減速）時間を考慮しつつ、運転パルス速度を求めます。
- ※
-
自起動運転パターンの場合は、加速（減速）時間を0として計算します。
ただし、位置決め時間に余裕がある場合は、なるべく加速（減速）時間を設定してください。
ここで設定した値が、3-6. 加速トルクの算出、5-1. 加減速レートの確認に影響します。
- ※
-
起動パルス速度を設ける場合も、起動パルス速度は0として計算することをおすすめします。
モーターの速度条件が最も厳しくなるため、より安心してモーターを選定することができます。
モーター回転速度（N）の求め方
運転パルス速度を、モーターのステップ角をもとにして、モーター回転速度に変換します。
モーターの回転速度は、4-1. モーターの仮選定に必要な要素の一つです。
運転パターンの計算例
- 手順
- ① 運転パルス数を求める
- ② 加速（減速）時間を設定する
- ③ 運転パルス速度を求める
- ④ 運転パルス速度をモーター回転速度に変換する
運転パルス数（A）を求める
機構条件と、3-1. 必要分解能の確認で求めた分解能（ステップ角） ： 0.72 [°/step]をもとに、運転パルス数（A）を求めます。
- ｌ（送り量） ： 300 [mm]
- PB（ボールねじのリード） ： 20 [mm]
加速（減速）時間（t1）を設定する
加減速運転パターンを使います。目安として、位置決め時間の25％を加速（減速）時間にあてます。
- t0（位置決め時間） ： 1 [s]
運転パルス速度（f2）を求める
モーターの速度条件がもっとも厳しくなるよう、起動パルス速度（f1）を0[Hz]として、運転パルス速度（f2）を求めます。
- t0（位置決め時間） ： 1 [s]
運転パルス速度（f2）をモーター回転速度（N）に変換する
運転パルス数（A）を求める
機構条件と、3-1. 必要分解能の確認で求めた分解能（ステップ角） ： 0.36 [°/step]をもとに、運転パルス数（A）を求めます。
- ｌ（送り量） ： 200 [mm]
- D（プーリーの直径） ： 31.85 [mm]
加速（減速）時間（t1）を設定する
今回の機構条件では、すでに加速（減速）時間（t1）が設定されているため、計算は不要です。
- t1（加速（減速）時間） ： 0.1 [s]
運転パルス速度（f2）を求める
起動パルス速度（f1）を0[Hz]として、運転パルス速度（f2）を求めます。
- t0（位置決め時間） ： 0.4 [s]
運転パルス速度（f2）をモーター回転速度（N）に変換する
運転パルス数（A）を求める
機構条件をもとに、運転パルス数（A）を求めます。
- θ（位置決め角度） ： 10 [°]
- θs（要求分解能） ： 0.1 [°/step]
加速（減速）時間（t1）を設定する
今回の機構条件では、すでに加速（減速）時間（t1）が設定されているため、計算は不要です。
- t1（加速（減速）時間） ： 0.1 [s]
運転パルス速度（f2）を求める
起動パルス速度（f1）を0[Hz]として、運転パルス速度（f2）を求めます。
- t0（位置決め時間） ： 0.4 [s]
- t1（加速（減速）時間） ： 0.1 [s]
- f1（起動パルス速度） ： 0 [Hz]
運転パルス速度（f2）をモーター回転速度（N）に変換する
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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