あの、ゆるやかな日々。

3Dプリンタを購入する際には、次のようなポイントを意識して選びましょう。
造形方式で選ぶ
3Dプリンタの購入で最も大切なのは、造形方式を確認してから選ぶこと。造形方式には主に次の5種類があり、用途や目的によって選ぶと造形物の完成度が高まります。

【造形方式の種類と特徴】

光造形方式：複雑な造形をスピーディーに作るが、強度は低め
インクジェット方式：造形物の色味を美しくすることに秀で、金属にもプリント可能
粉末焼結方式：耐久性の高い造形物を作れ、ナイロンなどに向くが金属素材も使用できる
熱溶解積層方式：家庭用3Dプリンタで最も多く使われ、低コストで利用できる
粉末接着方式：DMYKインクによるフルカラー造形が可能で、低コストだが耐久性は低い
機能性を重視して選ぶ
造形方式をどれにするか決めたら、次は機能性を確認して選びましょう。オートキャリブレーション機能というベッドを自動的に調整してくれる機能が搭載されていれば、使い始めるまでの設定のための時間や手間を省くことができるはずです。3Dプリンタを快適に使用するために、購入前に機能性もチェックしましょう。

フィラメントで選ぶ
使用できるフィラメントの種類も、3Dプリンタを購入する際の決め手となります。ただし、使用できるフィラメントの種類は造形方式によるところも大きく、主に次のように対応しています。

【造形方式による使用可能フィラメント】

光造形方式：樹脂（エポキシ系）
インクジェット方式：樹脂（アクリル系）
粉末焼結方式：樹脂・チタン・ニッケル
熱溶解積層方式：樹脂（ABS・PLA）
粉末接着方式：石膏粉末

----------------------------------------------------------------
skysmotor.comはユニポーラステッピングモータとリニアステッピングモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。  

ここではモータ制御におけるマイコンに対して、悪影響を及ぼす恐れのあるノイズの対策手法に関して掲載します。

１．モータのノイズの概要
電子機器の多様化に対応して、入力電力3W程度以下のブラシ付き小型直流モータ(DCマイクロモータ)は、特に音響機器、OA機器、車載機器などの分野において大幅に需要が増大している。DCマイクロモータは励磁コイルに流れる電流が、モータの回転に伴って高速でON-OFFされるため、誘導性負荷を開閉した時と同様のメカニズムでピーク電圧が高く、立ち上がりのdv/dtが極めて大きいサージが連続して発生し、これが原因で広い周波数帯域に渡ってレベルの大きなノイズが発生する。極めて広い周波数帯域に渡ってレベルの高いノイズが観測され、エミッション(EMI)規制のみならず、近年の高性能な映像機器、音響機器の画像、音質劣化など、機器自体および周辺機器に対しても様々な悪影響を及ぼしている。

① ノイズ対策部品
DCマイクロモータのノイズ対策部品としてはモータ内部に実装するリングバリスタ、外付け用としてコンデンサや巻線型インダクタが使用される。
リングバリスタ
コンデンサ
インダクタ

② ノイズ対策技術
モータのノイズの吸収は発生源で対策可能なリングバリスタが理想的で、最も効果的である。リングバリスタSTRによるモータノイズ吸収効果例として、0.6WのDCマイクロモータに50cmの電源供給用ケーブルを接続し、20g/cmの低負荷にて駆動した時に発生する輻射ノイズを3mの距離において、リングバリスタなしのモータとSTRを装着したモータについて比較した結果として、STRを装着することにより、広い周波数帯域にわたって大きな効果を発揮することがわかっている。

2．リングバリスタ
リングバリスタの吸収効果は、一般に駆動回路やモータとの相性によって大きく変化するため、モータメーカ、リングバリスタメーカを含めて十分に検討することがコストパフォーマンスを引き出すポイントとなる。

コンデンサ、インダクタのみの対策では不十分で、この両者を組み合わせてLCフィルタを構成させることにより、十分な吸収効果を得られることもある。

フィルタはDCマイクロモータの端子部分に直接接続することが重要で、例えば電源ケーブルを接続する基板側に構成しても、輻射ノイズに関してはほとんど効果は得られない。

外付けLCフィルタによる対策は、5つの素子の部品代、加工費を考えればリングバリスタによる対策がトータルで安く、確実な方法と言える。

3．モータのノイズまとめ
一般にDCマイクロモータのノイズ発生量は負荷の重さにより大きく変化する。
そのためDCマイクロモータが組み込まれた機器のノイズ測定、対策を進める場合、機器に組み込まれたままの状態では、動作に伴ってモータの負荷状態が常に変化すること、対策のために機器の分解、組み立て作業の中でモータの取り付け状態が変化すること、などの理由から測定されるノイズレベルが大きく変化するため、対策の効果を正確に捉えることが困難な場合が多い。

このためモータノイズが問題となった場合は、DCマイクロモータのみを取り出し、定負荷状態にて測定、対策を進めることが重要である。またケーブル上の電流スペクトラムを電流プローブとスペクトラムアナライザにより測定した結果は、輻射ノイズレベルとほぼ相関があることを利用して対策を進めるのも良い方法である。

-------------------------------------------------------------------
skysmotor.comはギヤードモータとリニアステッピングモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。  

ステッピングモータ特有の「脱調」という現象についての解説、及び対策商品についてご紹介致します。

脱調とは
　ステッピングモータは過負荷や急な速度変化の際に、入力パルス信号とモータ回転との同期が失われる事があります。この様な状態を、脱調といいます。

　脱調が起こる原因は様々ありますが、代表的な例を挙げ、下記にその原因と対策方法をご紹介します。

脱調の原因とその対策方法
（１）起動時・加減速中の脱調
・加減速の傾斜を緩やかにする
・自起動速度を下げる
・加減速傾斜をS字形状にする

（２）等速動作中の脱調
・DC電源入力タイプのドライバを使用中の場合、AC電源入力タイプのドライバに変更する
（AC電源入力タイプドライバの方が高速領域の特性が良い）

・モータのランクをアップさせる

（３）振動による脱調
・分解能を上げる
・モータにダンパーを取り付ける
・モータには固有の振動領域があり、加速傾斜や最高速度等のパラメータを見直し、その振動領域を避けるような設定を行う
・トルクに余裕がある場合には、駆動電流を下げる事も振動を抑制する手段となります

（4）過負荷による脱調
・ステッピングモータを選定する際には、本来必要トルクの2倍以上の余裕率を見て選定しますので、過負荷（トルク不足）で脱調した際には機構的な問題等から一時的に想定以上のトルクがかかっている可能性があります。
・モータのランクをアップさせる。

--------------------------------------------------------------------------
skysmotor.comはモータドライバとユニポーラステッピングモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。  

昨今の工業製品は、小型、軽量、高信頼性、効率性、および競争力のあるコストの要素が欠かせません。ブラシレスDCモータは、ブラシ付DCモータには欠かせないブラシと整流子を省いた構造により長寿命化が図られています。しかし、単純にブラシレスDCモータに置き換えるのではなく、使用する製品に求められる性能・品質を踏まえて判断することが重要です。この記事ではブラシレスDCモータのデメリットと解決のポイントを解説します。

ブラシレスDCモータは制御回路が必要
ブラシレスDCモータは用途に合わせた仕様の選択幅が広い
アウターロータ型ブラシレスDCモータのデメリット
インナーロータ型ブラシレスDCモータのデメリット
ブラシレスDCモータの設計時のポイント
ブラシレスDCモータは制御回路が必要
ブラシ付DCモータはモータに電源を接続するだけで駆動できます。一方、ブラシレスDCモータは制御回路が欠かせません。ブラシ付DCモータに比べると複雑な駆動回路が必要です。

電流を流すコイルの切り替えは、ロータ位置を検知するセンサーと半導体を搭載した制御回路で行います。コイルに電流を流したときにコイルと磁石が同極の場合には、固定されているコイルの代わりに磁石が回転します。一方コイルと磁石の極性が異なる場合、引き合う力が発生するためコイルの動きが適切に制御されなくなってしまいます。コイルの磁極を通り過ぎる際に、電流の向きを切り替えてコイルと磁石を同極にし続けることで磁石は回転し続けるのです。

制御回路では、磁極センサーなどでロータのN極・S極の位置を検出し、トランジスタなどで適格な位置でスイッチのオンオフを交互に行うことで通電位相を制御します。例えば、矩形波で120°ごとに制御する場合、60°ごとにトルクが発生します。

ブラシレスDCモータは用途に合わせた仕様の選択幅が広い
モータには多くの種類がありますが、ブラシ付きDCモータ、ステッピングモータも、いまだ重要な位置づけです。製造メーカー、種類も多くあります。部品選定時には、モータ自体のサイズや1分間当たりの回転数、トルクなど着目ポイントを確認しましょう。

一方、ブラシレスDCモータは基本設計にセンサー、制御回路が含まれ、バリエーションがさまざまです。ブラシレスDCモータを選定する際は、ブラシ付DCモータ同様にモータのスペックを確認するほか、アウターロータ型とインナーロータ型のどちらを採用するのか検討する必要があります。

また、制御回路用に使われる位置検出センサー一つをとっても、回転数、回転速度、回転方向などそれぞれのモータの仕様によって選択するセンサーは異なります。また場合によっては高分解能な光学式エンコーダやレゾルバ、センサー関連のメンテナンスが不要なセンサレスが求められるかもしれません。

検討が不十分だと、意図せず必要以上に高性能なモータを選んでしまい、製品コストに悪影響を与える可能性があります。

アウターロータ型ブラシレスDCモータのデメリット
アウターロータ型ブラシレスDCモータは、内側にコイルを組み込んだステータ（固定子）、外側にマグネットを組み込んだロータ（回転子）を配し、このロータが回転する構造です。

ロータが外側にあるためインナーロータ型よりも外径的な構造が大きくなっています。そのため、モータのサイズ制約がある場合は採用しづらい場合があります。

また、慣性モーメントは質量や外径、長さ(厚さ)に比例します。つまりアウターロータ型ブラシレスDCモータの場合、回転軸の慣性モーメントが大きく、動作に必要なエネルギーも大きくなるため、回転の立ち上がりに時間がかかる傾向です。短時間の回転立ち上がりが必要な場合は不利に働くことがあるでしょう。

回転部が外にあるため外部からの接触（やけど、擦過傷）、塵埃・液体による汚損などを防止するなどの保護対策が必要です。

インナーロータ型ブラシレスDCモータのデメリット
インナーロータ型のブラシレスDCモータは、外側に巻線(コイル)を配したステータ（固定子）があり、内側の、永久磁石を取り付けたロータ（回転子）が回転する構造です。

外径が小さいほど慣性が発生しにくいため、アウターロータ型に比べると回転軸における慣性モーメントが小さくなります。回転を始めた直後の立ち上がり特性や停止特性には優れているものの大きなトルクは出しにくくなります。

また、同じトルク特性でモータを小型化するためには、小さい磁石を採用したまま強力な磁束密度を作らなければなりません。磁石の強度、耐久性、接着強度が不十分であれば高速回転時に回転子の遠心力で磁石が破損する恐れがあり、高性能な磁石が必要です。

ブラシレスDCモータの設計時のポイント
ブラシレスDCモータを使用する場合、どのような制御回路をどれくらいのスペースで実現できるのかが重要な検討課題です。ブラシ付DCモータをブラシレスDCモータに置き換える場合、単に同等性能のトルクが出せるかなどを基準にするだけでなく、周辺機器と組み合わせた場合にブラシレスDCモータの特性が要求される機能に対してどの程度充足できるのかを検討する必要があります。

例えば次のようなさまざまな観点で課題解決の優先順位を検討することが重要です。

システム全体およびバックグラウンドでのタスク
モータ制御
診断および解析
通信
ブラシレスDCモータのデメリットは搭載製品におけるモータを含めた設計の最適化で補うことが可能です
ブラシレスDCモータにはメリットがある一方、制御回路や構造などの課題もあります。基本構造により特徴となるデメリットを理解して、部品選定や制御回路、周辺構造に配慮しながら設計を行うことが大切です。

ASPINAではお客様のニーズにお応えするため、小型・軽量・静音の製品の開発に取り組みご提案しています。ASPINAの製品は下記よりご確認ください。

スタンダードブラシレスDCモータ（インナー/アウターロータ）
アウターロータブラシレスDCモータ
インナーロータブラシレスDCモータ
モータ・関連製品のカスタマイズ

---------------------------------------------------------------------------------------
skysmotor.comはハイブリッドステッピングモーターとステッピングモータドライバなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。