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。

市場でステッピングモーターが働いて負荷している同時に震え、不起動する現象などが生じるという反応には、現在では、ワインディングの末に仮はんだ付け現象がもたらすという結論がある。

その問題にはエンジニアが相応なメンテナンスの流れと提案をし、具体的なメンテナンス操作が以下のようだ：

1.ワインディングの末にタイラインを切て、絶縁ケーシングを取る。

2.ハンダに仮溶接はプロセスが入っているかどうかを検査する。

3.はんだを電気で溶融させ、エナメル線を一本ずつ分散させ、漆膜がきれいに磨かれていないものがあるかどうかを検査し、もしあれば、刃などの工具で漆膜をきれいに掻く。

4.一度にワインディングの末の線をねじ込み、しっかりねじ込む。それからフラックスをプラスして新たに溶接する。

5.収縮性チューブをかける。

6.束ねた後で、一度にモータを装置し、車に乗せて運行する。

出典:   ステッピングモーターから負荷されることは震え、不起動する現象などが生じる、メンテナンスの流れと提案

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）

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

出典：ステッピングモーターの調速方法と長所

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。