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長良の落陽。

ステッピングモーターの調速方法と長所

パワーエレクトロニクスの快速に発展することにつれて、変換調速の性能指標は直流モータ調速システムを完全に達することができる。輸入ドライバのパルス効率を調節することとドライバの細分パラメーターでステッピングモーターの回転速度を調節する役を果たす。実は単位時間内でステッピングモーターの歩数を制御する。
一、極対数調速を改変する:
メリット:
①.スリップでは付加的な磨損がなくて、効率が良い;
②.制御する電路が簡単で、補修をしやすくて、価格も安い;
③.固定子は調圧また電磁フリクションクラッチと配合したら効率が高くて、スムーズな調速を達する。
デメリット:有級調速では無級平滑な調速が実現できない。そして、モータの結構と仕組みの技術のリミットを受けるから、2から3までだけ極対数の有級調速を実現して、調速の範囲に十分に限られる。
二、変換調速:
メリット:
①.スリップでは付加的な磨損がなくて、効率が良くて、調速範囲が広い。
②.低負荷で運行時間が長いまたしきりに起動したり中止したりする場合では、節電とモータを保護するの目標を達する。
デメリット:技術がより複雑で、価格も高い。
三、交換器モータの調速:
メリット:
①.交流シンクロモータの簡単な結構と直流モータのよい調速性能がある;
②.低速時に、電源電圧から使われて、高速時に、ステッピングモーターの反電位で自然に電流を変え、運転は信頼性にある。
③.スリップでは付加的な磨損がなくて、効率が良くて、高速かつ大容量の同期モータの起動と調速に合う。
デメリット:過負荷という能力が悪くて、原本のモータの容量が十分に発揮できない。
四、カスケード調速:
メリット:
①.調速の中で、発生するスリップのエネルギーを回収したり利用したりする。効率がよい。
②.装置容量は調速範囲と比例して、70%~95%の調速に合う。
デメリット:効率という要素が小さくて、高調波の障害があって、正常に運行しているが、制動トルクがなくて、単線象限運行の負荷に適する。
五、固定子が圧力を調節して、調速する:
メリット:
①.線路が簡単で、装置の体積が小さくて、価格が安い;
②.使用、補修が便利だ。
デメリット:
①.調速の中で、スリップの磨損が加えて、その磨損は回転子に発熱させて、効率が悪い;
②.調速の範囲が小さい;
③.高スリップのモータを採用して、例えば、特殊なトルクモータなど、だから特性が柔らかで、55kWの以下の非シンクロモータに適切する。
六、電磁フリクションクラッチ調速:
メリット:
①.仕組みが簡単で、制御装置の容量が小さくて、価格が安い;
②.運行がうまくて、補修がやすい;
③.高調波の障害がない。
デメリット:
①.速度の磨損が大きい。電磁フリクションクラッチそのものスリップが大きいため、出力軸の最高回転速度はシンクロモータの80%~90%だけを占める;
②.調速中でステップ率は熱能という形式で磨損することを転換して、効率が悪い。
七、回転子串電気抵抗の調速:
メリット:
①.技術には要求が高くなくて、身につけやすい;
②.設備の費用が安い;
③.電磁高調波の障害がある。
デメリット:
①.串鋳塊電気抵抗は有級調速をしているだけ。液体電気抵抗で無級調速をすれば、メンテナンス、保養の要求が高い;
②.調速中でステップ率は串電気抵抗が発熱することという形式で磨損することを転換して、効率が悪い;
③.調速の範囲が狭まる。
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ステッピングモータの特長

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)。
(2)位置決め精度が高く、速度変動のない安定した回転、さらにインダクションモータの数倍の速さで回せます。
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。
(3)信頼性と耐環境性に優れている (複合形ステッピングモータ
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の種類について

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。

ブラシレスモーターの概要

概要
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。
システム構成
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。
構造
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。


制御ブロック図
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。
回転速度-トルク特性
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。

とり天カレーうどん

たっぷりとかけられたカレーの上にとり天が4つトッピングされてます

プロフィール

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