老朽化したCNCモーター：ステッピングモーターとサーボモーター

プロジェクトに適したCNCモーターの選択

特定のプロジェクトのタスク、要件、および予算に最適なソリューションを特定して実装するには、すべてのケースでエンジニアまたは設計者が必要になるため、エンジニアリングには普遍的なソリューションはありません。

電気モーターはそのような分野の1つです。アプリケーションが正確な制御を必要とする場合、ステッピングモーターとサーボモーターは通常、そのタスクに適したコンポーネントです。両方のモーターは、シャフトを特定の回転数または角度で回転させるというまったく同じ一般的な仕事を実行できますが、それぞれが異なる方法で実行します。

この記事では、CNC用のステッピングモーターとサーボモーターの違いについて説明し、知っておくべき必要な情報をすべて提供します。

ステッピングモーターとは何ですか、またどのように機能しますか？

ステッピングモーターは、モーターの全回転をいくつかのステップに分割します。彼らはこれを達成するために永久磁石または鉄の回転子とそれを取り巻く一連の電磁石を使用します。これらのコンポーネントはすべて、固定子とも呼ばれるモーターの固定部分を構成します。

モーターは、制御されたシーケンスですべての電磁石を作動させ、ローターを1つずつ前進させます。ただし、この種の分割は普遍的ではありません。モーターは、フラクショナルステッピング技術を使用してサブステップ分解能を達成することもできます。この手法では、モーターが一度に複数のフェーズをアクティブにします。ユーザーは、「マイクロステッピング」と呼ばれるアナログ方式でフェーズをアクティブにすると、より優れた制御を実現できます。

サーボモーターとは何ですか、またどのように機能しますか？

ステッピングモーターと同じように、サーボモーターにはさまざまなサイズ、価格、形状があります。特定の安価なホビーマイクロサーボは通常、可変抵抗器を備えており、外力によって角度位置に移動したり、そこに戻ったりすることができます。

位置と速度フィードバックを備えた、より高価な産業用サーボもあります。多くの場合、ユーザーはトルクを上げるためにそのようなモーターをギアボックスと組み合わせます。 1つは、特定の位置に移動し、コマンドに従うために高度に制御された方法で回転するための外部制御ハードウェアを使用して、サーボモーターにコマンドを送信します。

では、ステッパーモーターとサーボモーターのどちらが必要ですか？

どちらを選択するかは、要件によって異なります。考慮すべき2つの基本的な違いは、次のとおりです。

• ステッピングモーターにはフィードバックがありません。意図した距離を移動したかどうかについてのフィードバックを提供することはできません。システムに不具合があったり、回転中に物理的な障害が発生したりした場合は、「手順をスキップ」して、何も問題がないように続行することがあります。
• サーボモーターはフィードバック機能を備えています。サーボモーターが特定の位置に到達するように命令されると、サーボモーターはそこに到達するためだけに最善を尽くします。
• トルクと速度。言及する価値のあるもう1つの重要な要素は、ステッピングモーターは通常、速度が上がるとトルクを失うことです。つまり、サーボモーターは、より高速の場合にはるかに優れた最適な選択肢になる可能性があります。ただし、ステッパーは低速で大きなトルクを発揮する可能性があります。
• センサー。ステッパーを使用している場合、システムが指定されたタスクを実行する前に、システムを既知のポイントに「ゼロ」にするための何らかの方法が必要になる可能性があります。ステッパーのセットアップでは、このゼロセンサーまたはその他のセンサーを使用してプロセスを検証できます。センサーを追加すると、サーボモーターを使用すると、長期的には高価または複雑になる可能性があります。つまり、モーターを選択する前に、ニーズを考慮することが非常に重要です。

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