長良の落陽。

ACを整流してDCに変換する原理については先に説明しましたので、その後の動作にあたるスイッチング方式のDC/DC変換の原理についても簡単に説明します。

図6は、代表的な制御方法であるPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)方式による降圧の原理を示しています。PWMは、周期(周波数)を一定としてONとOFFの時間比、つまりデューティサイクルを調整する制御方法で、様々なアプリケーションで使用されています。PWMでは、DC電圧をスイッチによって必要なデューティサイクルのACに変換し、再び整流してDCに戻すことで所望のDC電圧を得ます。例えば100VDCをスイッチによって周期の25%をON、残りをOFFという25:75のACに変換します。（スイッチング電源）

そのACを整流-平滑、つまり平均化してDCにすると電圧は25%分に該当する25VDCに変換されます。実際には、DC/DC変換は電力変換であり、変換効率を加味しなければならないので、図のようにちょうどにはなりませんが、このような原理に基づきます。また、負荷電流が増えれば電圧が降下し、制御回路はパルス幅を増やして電圧を設定値に戻すために帰還制御を行うので、パルス幅も一定ではありません。（ステッピングモーター）

話しを整理すると、AC/DC変換は入力のAC電圧をそのまま整流-平滑してDCに変換し、そのDCを再度高周波のACに変換して、再び整流-平滑して所望のDC電圧に変換するという流れになります。前述のトランス方式に比べ、AC/DC変換を2回も行うので複雑に感じるかもしれません。確かに複雑になるのですが、大きなメリットがあるため、近年ではスイッチング方式を採用するAC/DCコンバータが増えてきています。

高頻度の起動停止に耐えうる強靭さ

正確な位置決めに必要な低バックラッシ

滑らかなトルク伝達により静音設計が可能

内歯車は鋼製で、ケーシングと一体化で強力

出力軸取付けフランジは強靭鋳鉄で高剛性

（ブラシレスDCモータ(BLDC)）

遊星及び太陽歯車は浸炭焼入れ後研削仕上

内歯車は高精度なブローチ加工

騒音値60dB以下、バックラッシ15分

※バックラッシは定格トルクの2%で計測した値です

取付は角フランジで省スペース

1段：5種類　2段：6種類

サーボモータはボルトで簡単取付、軸は挿入後ボルト締め

精密機器用グリース（メンテナンスフリー）

このほかにも、ステッピングモータには様々な特長があります。

（1）停止時に自己保持力があり、かつ中速域までのトルクが大きい

ステッピングモータは、通電状態での停止時、自己保持力で停止位置を保持します。これは、モータ巻線が励磁された際に、ホールディングトルクと呼ばれるモータの最大トルクを発生し、このホールディングトルクで、外力が加わっても停止位置を保とうとするためです。起動させたステッピングモータは、低速・中速域では、大きなトルクを発生し、計装関連でよく使用されるインダクションモータと1000rpmでのトルクと比較すると、ステッピングモータの方が約十倍上回ります（図2）。

ステッピングモータは、起動・停止の応答性に優れており、オーバーランがありません。加えて、位置決めを繰り返し行った場合の停止精度のズレはゼロです。

インダクションモータの場合、モータ単体でのオーバーランは、一般的に30 〜40回転であることから、ステッピングモータは非常に高精度な位置決めができるモータであることがわかります。

さらに、ステッピングモータは駆動中に負荷変動が生じても、インダクションモータと違って回転速度が変動しないうえ、数倍の高速回転ができます。

ステッピングモータは内部に接触ブラシを持たないメンテナンスフリー構造であること、位置決め用の光学的・電気的な位置検出センサを必要としない、オープンループ制御であることから、構造がシンプルかつ堅牢で、高い信頼性を有します。さらに構成部品の材質を変更することで、真空条件下での使用にも対応できるなど、耐環境面でも優れています。

以上の、低・中速域の大きなトルク、同期性・応答性の良さ、位置決め精度の高さ、などの特長から、ステッピングモータは、比較的短い移動量を短時間で位置決めする用途に向いているといえます。加えて、機構剛性に左右されず、大きな慣性負荷の駆動、駆動時の負荷変動にも安定して回転することなども、ステッピングモータが様々な分野で広く使われている理由であると考えられます。

ステッピングモーターは3つの種類を分ける：

1）反応式ステッピングモーター（VAriABle ReluCtAnCe、略称VR）。反応式ステッピングモーターの回転子は軟磁性体材料を作り、ワインディングではない。反応式ステッピングモーターは簡単な構造があり、リスト角距離も小さになるが、動態性能が悪い。反応式ステッピングモーターは単段式と多段式という2つの種類を分ける。

2）永久磁気式ステッピングモーター（PermAnent Magnet、略称PM）。永久磁気式ステッピングモーターの回転子は永久磁石材料を作り、自身が磁気源である。回転子の極数は固定子の極数と同じだから、スッテプ角、輸出トルクもより大きく、動態性能もよく、消耗効率が小さい（反応式より）。しかし、起動運行周波数が低く、また正負バルスで給電をしなければならない。

3）複合形ステッピングモータ（HyBrid，略称HB）。複合式ステッピングモーターは反応式ステッピングモーターと永久磁気式ステッピングモーターの取り柄を結合する。複合式は伝統な反応式に比較して、軟磁性体材料の作業点を提供するために、構造の面で回転子が永久磁石を加える。しかし、固定子励磁はしか変化の磁場を提供しなく、永久磁石材料の作業点の消耗を提供しない。だから、そのもータは効率が高く、電流が小さく、発熱が低い。永久磁石体の存在があるので、モータは強い反ポテンシャルがあり、自身の減衰した作用がよい。回転中でモータにより平穏、低い騒音、低頻度で小さい振動をさせる。

そのモータは最初に低速駆動な交流シンクロだのでデザインをする。その後で各相のワインディングがバルス電流を通して、そのモータもステッピングインクリメンタル運動ができる。開ループ運行できることと制御システムが簡単だので、そのモータは工業という分野で広く応用される。

出典：    ステッピングモーターの種類について

ブラシレスモーターには、DCモーターのデメリットであるブラシと整流子（コミュテータ）の機械的接点がありません。

DCモーターはブラシと整流子を使用して回転するため、定期的にメンテナンスをする必要がありますが、ブラシレスモーターはホールIC（磁気センサ）で検出した信号を使用して回転するため、その必要がありません。

速度を検出するためのホールICを内蔵したモーターと、ドライバ（制御回路）を組み合わせて駆動します。

速度設定器や外部直流電圧、デジタルオペレータを使用して、モーターの回転速度を設定します。

ブラシレスモーターは、三相モーターのローター部に永久磁石を使用しています。また、ステーターの内側には、永久磁石の磁気変化を検出するホールIC（磁気センサ）を内蔵しています。

ドライバの速度制御部では、モーターに内臓されたホールICからの速度フィードバック信号と、速度設定器などで設定された速度指令信号を比較します。

この比較結果をインバータ部に送ります。インバータ部では、モーターに印加する電圧を調整し、モーターの回転速度を制御します。

ブラシレスモーターは低速から定格回転速度まで一定のトルクで連続運転ができます。また、定格トルク内であれば、負荷の大きさが変化しても安定した速度で回転します。

ブラシレスモーターには、連続で使用できる連続運転領域と、短時間運転領域があります。短時間運転領域は、慣性体を起動する場合の加速トルクとして利用できます。

この領域では、約5秒以上使用した場合、過負荷保護機能がはたらいてモーターが停止します。