ステッピングモーターの基本ということで、ステッピングモーターがどのように動くのか、ステッピングモーターはどのように動かすのかということについて簡単に説明します。まずはステッピングモーターの動作原理を説明するとともにステップについて、次に一般的にコントローラーからどのようにして動かすかということについて説明します。それからモーターの一般的な話として電流とトルクのイメージを説明して、その後ステッピングモーターに出てくるマイクロステップ制御のマイクロステップについて説明します。最後にDCモーターと比較したステッピングモーターの特徴を簡単に説明します。まずはステップについて、この図のような構造を考えます。AQ自尺が90度ずれた電気室の中にあります。電流の流れる層が2つあるので、これは二層のステッピングモーターということに入ります。まずはこのように電流を流してみます。するとこのように次回が発生し、自尺が次回に向きに合うように力を受けて回転します。次に別の層の電流を流して次回を発生させて、自尺が同様に次回の力を受けて回転します。ここで電流の層を切り替えるたびに回転する単位が1ステップです。このようにステッピングモーターでは電流の層を切り替えるたびに1ステップずつローターが回転します。実際、コントローラーからはどのようにした?コントローラーからのクロック入力があると、モータードライバーは1ステップ回るように電流を切り替えます。また次のクロック入力があると、さらに1ステップ回るように電流を切り替えます。モータードライバーはクロック入力があるたびに1ステップモーターを回転させますので、クロック入力のタイミングを制御して速度制御が可能です。このようにコントローラーからのパルス入力を受けた際にモータードライバーは適切に電流を切り替えていきます。コントローラーはパルスのタイミングを管理するだけで、電流の相向きを管理する必要はありません。次にモーターに発生する回転力について見ていきます。まず電流を流すと次回が発生してローターが回転します。ここで重い負荷がついた場合を想定してみます。電流を流して次回が発生しますが回転力が十分でない場合負荷が持ち上がりません。電流を増やして次回を協力すると回転力が大きくなり負荷が持ち上がります。電流が流れている間はトルクが保持されますので負荷を持ち上げたまま保つことができます。電流を切ってしまうと負荷を持ち上げていたトルクはなくなります。このようにモーターのトルクは電流が大きければ大きくなります。ステッピングモーターではマイクロステップ工藤というものがあります。これを簡単に見てみましょう。最初はハーフステップ工藤を見てみます。コントローラーからの1パルスでハーフステップ回るようにします。この時パルスが入るとAとBの両方に電流が流れます。すると次回も両方に発生し磁石に働く次回の合成ベクトルはこのようになります。1ステップの半分の向きになります。するとローターも1ステップの半分回転することになります。次のパルスでもさらにハーフステップ回転するように電流が切り替わります。次のパルスでも同様にハーフステップ回転するように電流が切り替わります。このようにハーフステップでは電流を2つの相を両方同時に流すことを組み合わせて次回の合成ベクトルを1ステップの半分ずつ回転させるように駆動します。コントローラーからクロックの入力のみで回転させる部分は変わりませんがハーフステップ区度では1クロックでハーフステップ回転します。それではマイクロステップ区度について見ていきます。今度は2層両方に電流を流すとともに電流値自体も変えていきます。そうすることで次回の回転角度を1ステップの4分の1ずつとします。これがマイクロステップ4分の1です。次に次回の向きが8分の1ずつ回転するように電流を制御していきます。そうするとマイクロステップ8分の1になります。より細かい単位で回転させていくことにより大きなノイズや振動を改善させられます。STのステッピングモーターはDCモーターとの違いを簡単に見ていきます。DCモーターで複動、加速、低速からブレーキをかけて停止するといった場合、決められたポジションへの移動、停止、保持トルクといったものはありません。ステッピングモーターやACサーボモーターでは決められた位置や角度までの高速移動、停止やその繰り返しといったことが可能になります。また、ステッピングモーターではACサーボモーターのような複雑な制御設計が必要なくオープンループで簡単に使えるとともに構成もシンプルです。これまで説明したステッピングモーターの基本のまとめです。パルスを入力すると1ステップ単位で回転する。速度制御は入力するパルスのタイミングで制御する。加速制応答制に優れていて頻繁な起動停止を行う用途に合っている。オープンループで使用可能であるため複雑な制御設計が必要なく実際の構成もシンプルになる。補足としては実際のモーターはモーターの機械的構成に工夫があり、1ステップで補足。