DCモーター、サーボモーター、ステッピングモーターの違いは?

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選択 さまざまな用途に適したモーター 位置精度の要件、コスト、駆動力の可用性、トルク、加速の要件など、いくつかの設計基準によって異なります。全体として、DC、サーボ、ステッピングモーターなどのモーターは、さまざまなアプリケーションに最適です。ただし、ステッピングモーターは、高い保持トルクと低い加速度のアプリケーションに適しています。多くの人が、DCモーター、サーボモーター、ステッピングモーターには大きな違いがあると誤解しています。これら3つのモーターの違いを知るために、この記事ではこれら3つのモーターの違いについて簡単に説明します。

DCモーター、サーボモーター、ステッピングモーターの違い

DCモーター、サーボモーター、ステッピングモーターのいずれかを選択することは、コスト、速度、トルク、加速、および駆動回路などの多数の設計要素のバランスをとることを含め、非常に困難な作業になる可能性があります。あなたのアプリケーションのための電気モーター。




DCモーター

DCモーターは2線式連続回転モーターで、2本の線は電源とアースです。電源が供給されると、DCモーターはその電源が切断されるまで回転を開始します。ほとんどのDCモーターは、毎分高回転数(RPM)で動作します。例としては、コンピューターで冷却用に使用されているファンや、ラジオで制御される車の車輪などがあります。

DCモーター

DCモーター



DCモーターの速度は、電源のオンとオフを高速でパルス化する手法であるPWM(パルス幅変調)技術を使用して制御できます。オン/オフ比のサイクリングに費やされた時間のパーセンテージは、モーターの速度を定義します。例:電力が50%で駆動される場合、DCモーターは100%の半分の速度で回転します。各パルスは非常に速いので、モーターは止まることなく回転しているように見えます!詳細については、リンクを参照してください DCモーターの動作、長所と短所

サーボモーター

一般に、サーボモーターは、DCモーター、制御回路、ギアセット、および通常は位置センサーであるポテンショメーターの4つを組み合わせたものです。

サーボモーターの位置は、一般的なDCモーターよりも正確に制御でき、一般に、電源、GND、制御の3本のワイヤーがあります。これらのモーターへの電力は継続的に適用され、サーボモーター制御回路がドローを変更してサーボモーターを駆動します。これらのモーターは、ロボットアームを動かしたり、特定の範囲内でボートやロボットの脚の舵を制御したりするなど、モーターの位置を正確に明確にする必要がある、より正確なタスク向けに設計されています。


サーボモーター

サーボモーター

これらのモーターは、標準のDCモーターのように簡単に交換することはできません。その代わり、回転角は1800に部分的です。サーボモーターは、o / p位置を示す制御信号を取得し、シャフトが位置センサーによって決定された正確な位置に移動するまでDCモーターに電力を供給します。

PWM(パルス幅変調)は、サーボモーターの信号を制御するために使用されます。ただし、DCモーターとは異なり、サーボシャフトの速度ではなく位置を制御するのは正のパルスの周期です。ニュートラルパルスの値はサーボに依存し、サーボモーターのシャフトを中間位置に保ちます。パルスの値を大きくするとサーボモーターが時計回りに回転し、パルスを短くするとシャフトが反時計回りに切り替わります。

サーボ制御パルスは通常20msごとに繰り返され、基本的にサーボモーターにどこに行くかを伝えます。たとえそれが同じ位置に留まることを意味するとしても。サーボが移動するように命令されると、外力がサーボを押しても、サーボはその位置に移動してその位置を保持します。サーボモーターは、その位置からの移動から戦います。サーボモーターが使用できる最大の抵抗力は、そのサーボのトルク定格です。詳細については、リンクを参照してください。 サーボモーターの動作、長所と短所

ステッピングモーター

ステッピングモーターは、基本的には異なるモーター化方法を使用するサーボモーターです。モーターに連続回転DCモーターと複合コントローラー回路が含まれる場合、ステッピングモーターは、中央機器の周囲に配置された複数のノッチ付き電磁石を使用して位置を記述します。

ステッピングモーターには、各電磁石に個別に通電してモーターシャフトをオンにする外部制御回路が必要です。電磁石が動力駆動の場合、それは機器の歯を引き付けてそれらを支え、次の電磁石「B」からいくらかオフセットされます。 「A」をオフにし、「B」をオンにすると、装置はわずかに回転して「B」と整列し、円のどこでも、装置の周りの各電磁石が順番にオンとオフになって回転します。ある電磁石から次の電磁石への各回転は「ステップ」と呼ばれるため、モーターは3600回の完全な回転を通じて正確に事前定義されたステップ角度で作動させることができます。

ステッピングモーター

ステッピングモーター

これらのモーターは、単極/双極の2種類で使用されます。バイポーラモーターは最も頑丈なタイプのモーターであり、通常4つまたは8つのリード線があります。それらは内部に電磁コイルの2つのアレイを持っており、ステッピングはコイルの電流方向を変えることによって達成されます。ユニポーラモーターは、5線、6線、さらには8線で認識でき、2コイルもありますが、それぞれにセンタータップがあります。これらのモーターは、コイルに逆方向の電流を流すことなくステップすることができるため、電子機器が簡単になります。ただし、このタップは一度に各コイルの半分のみを強化するために使用されるため、通常、バイポーラよりもトルクが小さくなります。

ステッピングモーターの設計では、モーターが制限内で使用されていれば、モーターが身体的に事前定義された状況にあるため、配置エラーが発生しない限り、モーターをアクティブにすることなく一定の保持トルクを与えることができます。についてもっと知る ステッピングモーターの動作、長所と短所

DC、サーボ、ステッピングモーターの長所と短所

DCモーター、サーボモーター、ステッピングモーターの長所と短所は次のとおりです。

  • DCモーターは、主に毎分高回転(RPM)で回転する必要があるものすべてに使用される高速連続回転モーターです。たとえば、車のホイール、ファンなど。
  • サーボモーターは、高トルク、高速、限られた角度での正確な回転です。一般的に、ステッピングモーターの高性能な代替品ですが、PWMチューニングによるセットアップはより複雑です。ロボットアーム/脚またはラダーコントロールなどに適しています。
  • ステッピングモーターは低速で、セットアップが簡単で、正確な回転と制御が可能です。位置の制御において、サーボモーターなどの他のモーターよりも優れています。これらのモーターが位置決めを駆動するためにフィードバックメカニズムとバッキング回路を必要とする場合、このモーターは、分数の追加による回転の性質を通じて位置制御を行います。位置が重要な3Dプリンターおよび関連デバイスに適しています。

したがって、これはすべて、DCモーター、サーボモーター、およびステッピングモーターの主な違いであり、長所と短所があります。このコンセプトをより深く理解していただければ幸いです。さらに、このコンセプトに関する疑問やモーターを使用した電気プロジェクトの実施については、以下のコメントセクションにコメントして貴重なフィードバックをお寄せください。ここにあなたへの質問があります、 モーターの機能は何ですか?