同期機49【電験3種 機械】ステッピングモータの穴埋め！平成30年 A問題7 完全解説

今回は平成30年度 機械科目 A問題7を解説します。ステッピングモータ（パルスモータ）の原理と種類を問う穴埋め問題です。

パルス数に比例して回転角度が決まり、パルスの周波数に比例して回転速度が決まります。1パルスあたりの回転角度がステップ角です。

問題文と選択肢

　次の文章は，ステッピングモータに関する記述である。

　ステッピングモータはパルスモータとも呼ばれ，駆動回路に与えられた(ア)に比例する(イ)だけ回転するものである。したがって，このモータはパルスを周期的に与えたとき，そのパルスの(ウ)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。

　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θ〔°〕を1ステップとして回転する。この1パルス当たりの回転角度を(エ)という。

　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り，永久磁石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(オ)が働く特徴がある。空白箇所（ア）〜（オ）に当てはまる組合せとして正しいものを一つ選べ。

	（ア）	（イ）	（ウ）	（エ）	（オ）
(1)	周波数	回転角度	幅	ステップ角	追従する力
(2)	周波数	回転速度	幅	移動角	追従する力
(3)	パルス数	回転速度	周波数	移動角	保持する力
(4)	パルス数	回転角度	幅	ステップ角	追従する力
(5)	パルス数	回転角度	周波数	ステップ角	保持する力

出題のポイント：パルス数は角度、周波数は速度を決める

ステッピングモータは、入力パルス1個ごとにステップ角だけ回転します。そのため総パルス数が回転角度を、パルス周波数が回転速度を決めます。また、永久磁石形では無通電でも回転子位置を保持するディテントトルクが働くため、入力・動作・構造の3点を対応づけることが重要です。

ポイント解説：入力パルスと回転の4つの対応を整理する

ステッピングモータ（パルスモータ）は、駆動回路に与えられたパルス数に比例する回転角度だけ回転します。パルスの周波数に比例する回転速度で回転し、1パルスあたりの回転角度をステップ角といいます。永久磁石形は、無通電でも回転子位置を保持する力（ディテントトルク）が働きます。

問題の解説：5つの空欄をパルス数から順に確定する

STEP1　（ア）（イ）（ウ）入力と動作

パルス数（ア）に比例する回転角度（イ）だけ回転。回転速度はパルスの周波数（ウ）に比例。

STEP2　（エ）ステップ角

1パルス当たりの回転角度をステップ角（エ）という。

STEP3　（オ）永久磁石形の特徴

無通電でも回転子位置を保持する力（オ）が働く。よって組合せは(5)。

答え：(5)

まとめ

（ア）	パルス数
（イ）	回転角度
（ウ）	周波数
（エ）	ステップ角
（オ）	保持する力
答え	(5)

▼あわせて解きたい関連問題
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