ユニポーラ駆動: モーターのさまざまな巻線が特定のパターンに従って順番に励磁されますが、各巻線の電流の方向は常に同じであり、これをユニポーラ駆動といいます。 p>
ユニポーラ駆動回路は、4 つのトランジスタを使用してステッピング モーターの 2 相を制御します。 モーターの固定子巻線構造は、図 1 に示すように、センタータップ付きの 2 組のコイルで構成されています。モーター全体では 6 本のワイヤが外部に接続されています。 AC側に同時に通電することはできません(BD側も同様)。2つのコイルが磁極で発生する磁束が打ち消し合い、コイルの銅損のみが発生します。 実際には 2 相しかないため (AC 巻線は単相、BD 巻線は単相)、正しい名称は 2 相 6 線式ステッピング モーターです。
バイポーラ ステッピング モーターの駆動回路を図 2 に示します。この回路では 8 個のトランジスタを使用して 2 組の相を駆動します。 ステータの磁極には単一のコイルが巻かれており、コイルAC、BDの電流の向きを変えることで磁極の方向が切り替わります。 ステッピング モーターの初期開発では、ユニポーラ モーターは制御回路内のトランジスタの数が少なくて済むため、半導体コンポーネントのコストが高く、ある程度の応用範囲が得られました。 しかし、1950 年代と 1960 年代の半導体材料の急速な発展により、トランジスタのコストは大幅に下がり、バイポーラ モーターはその性能上の利点から使用量が急増しました。
図 3 は、ユニポーラとバイポーラの 2 つの巻線方法を示しています。 線径が同じ場合、ユニポーラ方式のコイル巻数はN、抵抗値はR、バイポーラ方式のコイル巻数は2Nとなります。 、コイル抵抗は 2R です。
次の表は、定電圧駆動回路における低速時のユニポーラ駆動とバイポーラ駆動の効率を比較したものです。 電流とコイル巻数の積はアンペアターンと呼ばれ、トルクに比例します。 2 つの速度が同じ場合、出力電力はアンペアターンに比例します。 同様にバイポーラ電流はV/2R、巻数も2Nとなり、積はユニポーラと同じVN/Rとなります。 入力定電圧駆動の場合、ユニポーラとバイポーラの比較は下表のとおりです。 電流はユニポーラのわずか半分であり、低速での効率はユニポーラの 2 倍です。
したがって、小型または低速のアプリケーションで高トルクが必要な場合は、バイポーラ モーターとドライバーを使用する必要があります。 高速アプリケーションでは、バイポーラ モーターの巻数が増加し、インダクタンスが大きくなり、逆起電力が増加するため、電流が減少し、トルクが減少します。 したがって、ユニポーラ モーターのトルクとの比較には注意が必要です。
| Unipolar | Bipolar | |
| Ampere Tturns | U1=V*N/R | U2=V*2N/2R=V*N/R |
| Input Power | W1=V²/R | W2=（V/2R）²*2R=V²/2R |
| Efficiency | η=U1/W1=N/V | η=U2/W2=2N/V |
注: V は印加電圧です。 R はモーターコイルの抵抗です。 N はユニポーラのターン数です
図 4 は、ユニポーラ ステッピング モーターとバイポーラ ステッピング モーターの特性曲線を示しています。どちらも同じ定電流駆動モードを採用しています。 一般に、低速および高トルク負荷のアプリケーションではバイポーラ ドライブが使用され、高速ドライブのアプリケーションではユニポーラ ドライブが使用されます。
