ステッピングモータに関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。…
機械 第6問
ステッピングモータに関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
- (1)ステッピングモータは,パルスが送られるたびに定められた角度を1 ステップとして回転する。
- (2)ステッピングモータは,送られてきたパルスの周波数に比例する回転速度で回転し,入力パルスを停止すれば回転子も停止する。
- (3)ステッピングモータは,負荷に対して始動トルクが大きく,つねに入力パルスと同期して始動できるが,過大な負荷が加わると脱調・停止してしまう場合がある。
- (4)ステッピングモータには,永久磁石形,可変リラクタンス形,ハイブリッド形などがある。永久磁石を用いない可変リラクタンス形ステッピングモータでは,無通電状態でも回転子位置を保持する力が働く特徴がある。
- (5)ステッピングモータは,回転角度センサを用いなくても,1ステップごとの位置制御ができる特徴がある。プリンタやスキャナなどのコンピュータ周辺装置や,各種検査装置,製造装置など,様々な用途に利用されている。
正答 (4)
正答は (4)。
【誤りの選択肢 (4)】
前半の分類は正しいのですが、最後の「可変リラクタンス形ステッピングモータでは、無通電状態でも回転子位置を保持する力が働く」が誤りです。可変リラクタンス形は、回転子を歯の付いた鉄心だけで作り、永久磁石を持ちません。磁石がないので、巻線に電流を流さなければ磁束の源がなくなり、回転子を引き止める力は生じません。無通電時に軸を指で回せば、抵抗なく自由に回ってしまいます。これに対し、永久磁石形やハイブリッド形は回転子に永久磁石を持つため、無通電でも磁石と固定子鉄心との間に吸引力が残り、回転子位置を保持する力(ディテントトルク、保持トルク)が働きます。したがって記述の内容が逆になっています。なお、可変リラクタンス形は磁石がない分だけ回転子が軽く、高速の応答が得意という長所があります。
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【正しい選択肢の確認】
(1) ステッピングモータは、1パルスにつきステップ角と呼ばれる決まった角度だけ
回転します。たとえばステップ角1.8度の機種なら、200パルスで1回転です。正しい記述です。
(2) 回転速度はパルスの周波数に比例します。ステップ角をθ[度]、
パルス周波数をf[パルス毎秒]とすると
回転速度 = θ × f ÷ 360 [回転毎秒]
パルスを止めれば回転子も止まります。正しい記述です。
(3) 始動トルクが大きく、静止状態からパルスに同期して回り出せますが、
負荷が過大になると同期を保てず、脱調して止まってしまうことがあります。正しい記述です。
(5) パルス数を数えるだけで位置が分かるので、
回転角度センサを使わない開ループの位置制御ができます。これが最大の利点で、プリンタの紙送りやスキャナの読取り部、各種検査装置や製造装置などに広く使われています。正しい記述です。
出典:令和4年度上期第三種電気主任技術者 機械科目 問6(一般財団法人 電気技術者試験センター 公表)出典元ページ
最終更新日
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