技術資料
モーターの運転周波数が速度-トルク曲線の連続運転領域内にあるとき、モーターの起動または停止時の加速または減速時間を短縮し、モーターを最適な速度状態でより長く運転させることは、モーターの有効運転時間を向上させるために非常に重要です。
右図に示すように、ステッピングモーターの動的トルク特性曲線は、低速運転時に水平直線状態であり、高速運転時にはインダクタンスの影響を受けて曲線が指数的に下降します。
A. 低回転数状態での直線加速運転では、モーターの負荷がTLであると仮定し、F0から最短時間 (tr) で
F1に加速するには、最短時間trをどのように計算しますか？
(1) 通常、TJ = 70%Tm
(2) tr = 1.8 * 10
-5 * J * q * (F1-F0)/(TJ-TL)
(3) F (t) = (F1-F0) * t/tr + F0, 0<t<tr
B. 高回転数状態での指数加速運転
(1) 通常、
TJ0 = 70%Tm0,
TJ1 = 70%Tm1,
TL = 60%Tm1
(2) tr = F4 * In [(TJ0-TL)/(TJ1-TL)]
(3) F (t) = F2 * [1 – e^(-t/F4)] + F0, 0<t<tr
F2 = (TL-TJ0) * (F1-F0)/(FJ1-TJ0)
F4 = 1.8 * 10 -5 * J * q * F2/(TJ0-TL)
備考：
Jはモーターのローターに負荷を加えたときの慣性モーメントを示します。
qは各ステップの回転角度を示し、全体の駆動時にはモーターのステップ角を指します。
減速運転時には、上記の加速パルス周波数を反転させて計算すればよいです。
•振動と騒音
一般的に、ステッピングモーターは無負荷運転時に、モーターの運転周波数がモーターのローターの固有周波数に近づくか等しいときに共振が発生し、深刻な場合は失歩現象が発生します。
共振に対するいくつかの解決策：
A. 振動域を避ける
モーターの作業周波数が振動範囲に入らないようにします。
B. 微細分割の駆動モードを採用する
マイクロステップ駆動モードを使用して、元の1ステップを複数のステップに分割し、モーターの各ステップの解像度を向上させることで振動を低減します。これはモーターの相電流比を調整することで実現できます。マイクロステップはステップ角の精度を向上させることはありませんが、モーターの運転をよりスムーズにし、騒音を減少させます。一般的に、モーターがハーフステップ運転を行うと、トルクはフルステップ時よりも15%小さくなり、正弦波電流制御を使用するとトルクが減少します。
