ステッピングモータ、モータドライバ 技術：フルステップ、ハーフステップ、マイクロステップ制御モード
この記事では、ハーフステップモードについて紹介します。
永久磁石ローターを備えた簡易2相ステッピングモータ（出典：ADI）
ハーフステップモード
原理
ハーフステップモードは、フルステップモードをベースに、2相励磁間の移行時に電流状態を追加し、磁極ペアあたりのローターポジション数を2倍の8つに増やしたものです。これにより、ステップサイズが半分になり、位置分解能が向上します。モータドライバは、単相励磁と2相励磁を交互に切り替えることで、このハーフステップ動作を実現しています。
2相ステッピングモータのハーフステップモード（出典：ADI）
上図に示すように、2つのコイルの電流の乗数は、8つのハーフステップ状態にわたって変化します。電流遷移はフルステップモードに比べてより頻繁かつ正確で、より小さなステップサイズを可能にします。
性能上の利点と制約
- 利点：
- 位置のオーバーシュート、リンギング、および騒音をある程度低減します。
- 低速回転時の回転トルクを若干増加させます。
- 制約：
- ポジションジャンプ（position jump）が比較的大きいため、回転が完全には滑らかではありません。特に低速時に顕著です。
- マイクロステップ制御などのより細かい制御方法の必要性が生じます。
関連製品
TMC2240 および TMC5240 は、モーションコントローラを統合したインテリジェントで高性能な2相ステッピングモータドライバICです。8ポイントのモーションランプ機能により、システムアーキテクチャが簡素化され、ユーザーは簡単に希望の位置とモーションプロファイルをプログラムできます。
TMC2160 と TMC5160 は、256マイクロステップ分解能とMicroPlyerマイクロステップ補間を備えた高出力2相ステッピングモータドライバICです。これらは、複数のTrinamicの技術を使用してドライバ性能を最適化し、電池駆動システムから高電圧産業用アプリケーションまで幅広い用途に適しています。
TMC2300 は、2相電池駆動ステッピングモータ用に設計された低電圧ドライバで、256マイクロステップの分解能と、CoolStep、StealthChop2、StallGuard4、SpreadCycleなどの機能を備えています。
その他のコンテンツ
- ステッピングモータ駆動の基礎 - モータの構造と動作原理
- ステッピングモータ駆動の基礎 - フルステップモード
- ステッピングモータ駆動の基礎 - ハーフステップモード
- ステッピングモータ駆動の基礎 - マイクロステップ制御モード
- ステッピングモータドライブの基礎 - フルステップ、ハーフステップ、マイクロステップの利点と欠点