シンクロナスモーターとステッピングモーターの違いを徹底解説！どっちを選ぶべきか？

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はじめに：シンクロナスモーターとステッピングモーターの基本的な違い

はじめに、シンクロナスモーターとステッピングモーターは“回す力の出し方”が違う2つのモーターです。シンクロナスモーターはAC電源で回すタイプで、回転すると決められた速さで動き続けます。回転数は電源周波数に合わせて決まり、負荷が軽い時は滑らず安定して回ります。強い磁場を作ることで高効率で長時間動作できることが特徴です。反対にステッピングモーターは“1歩ずつ進む”性質を持ち、入力の指示に従って角度を刻んで動くため、精密な位置決めに向いています。このため、3Dプリンタや工作機械、ロボットの手足の位置決めなどでよく使われます。

シンクロナスモーターは通常、閉ループ制御を必要とせずに使えることが多いですが、高速大回転の場面では相互共振やトルク低下が課題になることがあります。ステッピングモーターは低速での大きなトルクが取りやすく、オープンループ運用が基本のことが多いですが、振動や失速のリスクもあるため、微小ステップ制御を使って滑らかに動かす工夫が必要です。一般に、シンクロナスモーターは風力・水車・発電機・大規模ポンプなどの連続運転で力を発揮し、ステッピングモーターは小型機器の正確な位置決めに強い、というのが大きな違いの要点です。

動作原理と制御方法の違い

ここでは制御方式の違いについて詳しく見ていきます。シンクロナスモーターは三相交流磁界が作る回転磁界に rotor が追従します。この時、回転数と磁界の回転が“同期”しており、同期回転という言葉で表されます。電源周波数を変えると回転数も変わるため、周波数制御で速度を調整します。対してステッピングモーターはステップの単位で回転します。基本的には1パルスが1ステップに対応し、入力のパルスに合わせて角度が決まります。オープンループと呼ばれる状態で動く場合、外部の feedback は不要とされることが多いですが、安定性を高めるためにはセンサーやエンコーダーを追加してクローズドループ化する方法もあります。

able>項目シンクロナスモーターステッピングモーター動作原理交流磁界に rotor が追従する角度を刻んで動く制御の難易度周波数で速度を制御パルス制御中心トルクの特徴連続運転で安定低速で高トルク、止まりやすいことあり用途の例大型機器・高速度・安定性必須位置決め・低速・小型機器

まとめとして、選択は用途次第です。高速で連続運転が必要ならシンクロナスモーター、正確な位置決めが最重要ならステッピングモーターが適していることが多いです。コストやメンテナンス、制御系の難易度も大きな判断材料になります。

ピックアップ解説

koneta: 今日は雑談の中でシンクロナスモーターとステッピングモーターの話題をしてみました。授業の合間に友だちと“速さと正確さ、どちらを優先するか”を話し合うと、シンクロナスモーターは“速さの安定感”が強みで、周波数を変えるだけで回る速度が素直に変化するイメージだね、という結論に至りました。一方のステッピングモーターは“角度を細かく刻める”のが魅力。位置決めの正確さを重視する場面では、駆動パルスの設計次第で小さなステップでも大きな効果を生むことを実感します。理系の話題は実験や工作に直接つながるので、実際に触れてみると“どう使い分けるか”の感覚が掴みやすいですよ。

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