多くの場合、ステッピングモータドライバは1つのモータを制御するように設計されており、モータごとに1組の出力端子を備えています。ただし、特定の構成と考慮事項により、1つのドライバで2つのステッピングモータを駆動することが可能です。この構成の実現可能性は、主に以下の要因に依存します。

• モーターの種類と定格：両方のモーターは、特に電流定格、電圧、巻線構成において、同じ仕様である必要があります。定格の異なるモーターを混在させると、アンバランス、過熱、またはドライバーの損傷につながる可能性があります。
• ドライバーの機能：一部の特殊なステッピングドライバー、特に多軸システムや多相モーター向けに設計されたドライバーでは、1つのドライバーで複数のモーターを制御できます。ただし、これらのドライバーは両方のモーターに十分な電流を供給できる必要があります。ドライバーが両方のモーターの合計電流要件に対応できるかどうかを確認することが重要です。
• 配線構成：1つのドライバーで2つのステッピングモーターを駆動するには、ドライバーの種類とモーターの特性に応じて、モーターを並列または直列に接続する必要があります。

1つのドライバで2つのステッピングモーターを制御できますか？

はい。ただし、特定の状況下で、多くの重要な考慮事項を考慮した上で制御可能です。1つのドライバで2つのステッピングモーターを駆動することを検討する主なシナリオは2つあります。

• 同一タイプ・同一サイズのモーター（直列接続）：2つのモーターの仕様（電圧、電流、コイル抵抗）が同一であれば、直列接続が可能です。つまり、2つのモーターはドライバから同じ電力と電流リソースを共有します。これは、1つのドライバで複数のモーターを制御する最もシンプルな方法です。
• 同一タイプのモーターを独立制御：一部の高度なステッピングドライバは、2つのモーターを独立して駆動できます（例えば、2つの独立した出力チャネルを使用するなど）。
• この場合、各モーターはそれぞれ専用のドライバがあるかのように動作しますが、両方のモーターは同じマイクロコントローラまたはコントローラユニットによって制御されます。

同じドライバで2つのステッピングモーターを駆動するには？

ステッピングモーターとステッピングモーターに互換性がある場合、1つのドライバで2つのモーターを駆動する手順は以下のとおりです。

1. モーターの定格を確認する：2つのモーターの仕様（電圧、電流定格、巻線構成）が同じであることを確認してください。異なる場合、2つのモーターを同時に駆動すると動作にばらつきが生じる可能性があります。

2. 適切な配線を選択する：

• 並列配線の場合は、両方のモーターの巻線を各端子（A+とA+、A-とA-、B巻線も同様）で接続してください。ドライバの定格出力が全体の電流消費量を超えていないことを確認してください。直列配線の場合は、端子を直列に接続し、両方のモーターに流れる電流が均等になるようにしてください。
• モーター間の電圧分布が均等でない場合があり、モーターの動作が不均一になる可能性があることに注意してください。

3. ドライバ容量の確認：ステッピングドライバが、両方のモーターに必要な合計電流を処理できる定格であることを確認してください。消費電流がドライバの容量を超えると、過熱、トリップ、さらには永久的な損傷につながる可能性があります。

4. 電流制限の設定：ドライバに調整可能な電流制限機能がある場合は、並列接続の場合、ドライバの過負荷を防ぐため、モーターあたりの定格電流の半分に設定してください。直列接続の場合は、合計電流がドライバの定格出力と一致していることを確認してください。

5. セットアップのテスト：モーターを完全なアプリケーションで動作させる前に、テストランを実施し、両方のモーターが過熱やスタッターなしで正常に動作することを確認してください。両方のモーターが同期し、スムーズに動作していることを確認してください。

1つのドライバで2つのモーターを動作させる場合の考慮事項

モーターの仕様

2つのステッピングモーターの仕様が同じかどうかは、まず最初に、そして最も重要な考慮事項です。ステッピングモーターは、特定の電圧、電流、抵抗値で定格されています。1つのドライバで2つのモーターを駆動する場合、これらの仕様は両方のモーターで同じである必要があります。

• 電圧と電流：ステッピングモーターには通常、保持電圧と動作電圧の2つの電圧定格があります。1つのドライバに2つのモーターを接続する場合は、両方のモーターが同じ電圧と電流パラメータで動作できることを確認する必要があります。
• モーターの位置がずれていると、一方のモーターに過剰な電流が流れ、過熱や損傷につながる可能性があります。
• コイル構成：モーターがバイポーラの場合、両方のコイル構成（巻き線数、抵抗値）は同じである必要があります。同様に、ユニポーラモーターの場合は、配線とコイルタップが同一である必要があります。

2つのモーターの仕様が異なる場合、同じドライバで駆動すると不均衡が生じ、片方または両方のモーターが損傷する可能性があります。したがって、システムが正常に動作するためには、両方のモーターが同じタイプと定格であることが不可欠です。

配線構成

モーターの配線方法は非常に重要です。1つのドライバで2つのモーターを駆動する場合、ドライバとモーターのタイプに応じて、通常、直列構成または並列構成で接続します。

• 直列構成：この構成では、2つのモーターが直列に接続されます。つまり、電流は1つのモーターを通過し、次に2つ目のモーターに流れます。この構成が機能するには、モーターの電流定格と電圧定格が同じである必要があります。
• 直列構成では、ドライバは両方のモーターに同じ電流を送りますが、モーターを駆動するために必要な合計電圧は、各モーターの個々の電圧の合計になります。
• 並列構成：この構成では、モーターは同じ電圧を共有しますが、電流は2つのモーター間で分割されます。モーターの各コイルは並列に接続されるため、両方のモーターに同じ電圧が供給され、ドライバは両方のモーターを駆動するために必要な電流を供給します。
• 並列配線では、2つのモーターの合計電流要件が高くなるため、より高い電流レベルを供給できるドライバが必要になる場合があります。

ドライバの機能

すべてのステッピングモータードライバが2つのモーターを同時に制御できるわけではありません。多くのドライバは1つのモーターのみを制御するように設計されており、2つのモーターを駆動しようとするとドライバが損傷する可能性があります。

多軸CNCマシン、3Dプリンター、ロボット工学などで使用される高度なステッピングモータードライバの中には、2つのモーターを独立して、または同時に駆動するように設計されています。これらのドライバはモーターごとに個別の出力チャンネルを備えており、各モーターをそれぞれ独自の電流信号とパルス信号で制御できます。これにより、2つのモーターが同じドライバで駆動されている場合でも、各モーターを個別に制御できます。

マイクロステップと同期

同じドライバで2つのモーターを同期して駆動することは、特にマイクロステップを使用して滑らかな動作を実現している場合、困難な場合があります。同期を維持するには、両方のモーターが1ステップあたり同じ数のマイクロステップを実行できる必要があり、ドライバは両方のモーターのマイクロステップをサポートしている必要があります。

さらに、モーターが協調して動くためには、ギアシステムやシャフトカップリングなどを介して機械的に連結されている必要があります。適切な同期がないと、モーターの位置ずれが生じ、位置決めの誤差や機械的な損傷につながる可能性があります。

1つのドライバで2つのモーターを駆動する実用例

実用上、2つのステッピングモーターを同じドライバで駆動するのは、2つのモーターが同一のタスクや動作を実行するシンプルなシステムでより一般的です。想定されるユースケースとしては、以下のようなものが挙げられます。

• 2軸制御：2つのモーターが異なる軸を制御しながら同じ動作を行う機械（例えば、2D CNCマシンや3DプリンターのX軸とY軸を制御する2つのモーター）では、1つのドライバを使用することで配線が簡素化され、複数のドライバの必要性が軽減されます。
• 負荷の共有：2つのモーターで負荷を共有するシナリオ（両方のモーターが単一のステージまたは機構を動かすシステムなど）では、同じドライバで2つのモーターを動作させることで、両方のモーターに等しい電流が供給され、同様のタスクを実行できます。

ただし、2つのモーターを個別に制御する必要があるアプリケーション（異なる動作軸を制御する場合など）では、通常、各モーターに個別のドライバを使用する方が適しています。

結論

2つのステッピングモーターを同じドライバで駆動することは技術的には可能ですが、特定の条件下でのみ実現可能です。モーターの仕様は同一で、ドライバは両方のモーターに十分な電力と電流を供給できる必要があります。独立した制御と高精度が求められるほとんどのアプリケーションでは、各モーターに個別のドライバを使用することが推奨されます。