励磁方法をちょっと工夫してみた

arduinoのアナログ出力（ＰＷＭ）でステッピングモーター
をマイクロステップ駆動で動かしてみようというお話
の続きです。

例えば１－１相励磁だと振動が大きいので、マイクロステップ
駆動を使って振動を抑える方法として使ってみようと
いうことで行ったのが先日の実験です。

駆動パルスの波形から考えると、常時１－１相駆動に
ほぼ相当する磁力を発生しているわけですが、所詮
１－１相励磁なのでトルクがあまり無いのと、微妙な
速度ムラが生じるのが気になっていました。

というわけで、生成する波形をちょっと見直して見る
ことにしました。

ベースになるものとして考えられるのは１－２相励磁と
２－２相励磁。これらの波形をＯＮ、ＯＦＦだけの
パターンではなく、磁力が徐々に増えたり減ったり
するようなパターンを考えます。

トルクを得るにはなんと言っても２－２相なんですが、
ステッピングモーターの仕組みから、反対同士の相
（例えばＸと／Ｘの関係）に同時に電流を流すと、
一つのコイル上に反対方向に磁力を生じさせることに
なるので、それぞれの相から出た磁力が打ち消しあうだけ
となってしまい、有効なトルク生成には使われません。

というわけで、Ｘ、／Ｘ、Ｙ、／Ｙの４パターンで
駆動する一般的なユニポーラ式のステッピングモーター
では残念ながら２－２相に相当するマイクロステップ
駆動は出来なさそうです。

というわけで、現実的に可能な範囲で最大トルクが
得られるのは、１－２相励磁（ただし平均トルク）と
いうことになるかと思います。
まぁ、１－２相なので最低トルクは１－１相励磁と
一緒になるんですけどね。

というわけで、arduino用に書いた先日のスケッチを
ちょこっと修正して、この１－２相励磁を応用した
マイクロステップ駆動に変えてみました。

結果。

回転軸を指で止めてみると、やはり若干トルクが
増した感じ。
あと、１－１相の応用版よりも回転ムラも減少した
感じです。

消費電力分相当のメリットがあるのかは判りませんが、
スムーズさとか平均トルクとかを考慮すると、
まぁまぁ役に立ちそうな気がします。

結果は後でサイトのほうにまとめておきます。
（以下のページに少しずつまとめています↓）
http://nekosan0.bake-neko.net/connection_stepper.html


そういえば、スケッチの動作確認のためにＬＥＤを
接続して輝度の移り変わりを見ていたんですが、
アナログ５ピンとアナログ６ピンの出力はゼロに
なってない感じ…出力値はちゃんと０を設定して
いるのに…

うーん、と思ってネットで色々調べてみたら、
この２ピンはＤｕｔｙ比を０に出来ない（アナログ
出力の値を完全に０にすることが出来ない）という
ことのようです。くわしくは↓こちら。
http://www.ikuyama.net/ryo/namalog2/2008/07/16/arduino2.php

理由は後でもう一度調べなおすことにして、とりあえず
このサイトに書かれているように、出力値＝０
の場合はデジタル出力（かつ出力値＝０）とする
ようにスケッチを修正してみました。

ひとまず上手く動いたようです。めでたし、めでたし。