ステッピングモータのNEMAサイズ一覧と選び方ガイド

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ステッピングモータを選定する際に、よく耳にする言葉に「NEMAサイズ」があります。NEMAサイズとは、モータの取り付け寸法を示す規格です。しかしトルクや電気特性などを定めておらず、NEMAサイズだけではモータを選定することができません。本記事では、NEMAサイズの一覧を用いて定義を整理し、ステッピングモータを選定するにあたりサイズ以外の重要なポイントをわかりやすく解説します。

NEMA規格とは？

NEMA（National Electrical Manufacturers Association）はアメリカの規格団体で、ステッピングモータについてはNEMA ICS 16-2001で規格が定められています。この中ではステッピングモータのフランジ寸法や取り付け穴の位置などが標準化されています。これにより、異なるメーカーのモータでも取り付け互換性が確保されます。

NEMAサイズでは主に取り付け面に関する物理的な寸法を規定　ただしモータ性能を定義していない

「NEMA17」「NEMA23」という呼び方は、モータの角形フランジの一辺の長さをインチで表したものと符合しています。例えば次の通りです。

NEMA ICS 16-2001では、主に次の寸法が定義されています。

NEMAサイズは主に取り付け面についての寸法を規定しているだけで、モータの性能（トルクや電気特性など）は規定していません。同じNEMAサイズでも、モータの長さや巻線仕様によって性能は大きく変わります。

NEMAで規定されるステッピングモータの寸法要素とサイズチャート

次の表は、NEMAサイズごとに規定されている各寸法をインチで表したものの例です。NEMA ICS 16-2001の「Table 2 ― Shaft number designation」および「Table 4 ― Dimensions for mounting flanges for inch dimension motors」から抜粋し整形してあります。

NEMA規格　Motion/Position Control Motors, Controls and Feedback Devices 

ASPINAステッピングモータSTA-42Dシリーズの外形図の例。枠で囲った要素についてNEMA規格で定められている。図中の数字の単位はmm。

NEMA規格で厳密に定義されているのは円形フランジの直径や取付穴の位置です。角形フランジについては、規格では一辺の長さは参考値とされています。ただし、当社では慣例として、NEMAサイズの番号に合わせて角形フランジの一辺の長さを決めています。

ASPINAでは、サイズからステッピングモータを選定するお客様に分かりやすいよう、機種ごとに情報を提供しています。当社ステッピングモータの機種ごとのおおまかな用途と合わせて、次の表に記しました。

この表に記載の情報は、本記事公開日時点のものです。

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NEMAサイズはステッピングモータの一部の寸法のみを規定しています。下に記すような仕様はNEMAでは規定されていませんが、ステッピングモータの選定には重要です。

取り付け部のサイズを確認

装置側のフランジピッチに合うNEMAサイズを確認し、そのサイズで出せるトルクレンジを、モータメーカーの製品から選定します。ただし軸方向に十分なスペースが確保できない場合は、トルクを満たすためにNEMAサイズの大きなステッピングモータを選定することになります。

ASPINAのステッピングモータにおける、ステップ角、NEMAサイズ、巻線方式、軸方向の長さ別のトルクレンジ（パルス周波数1000pps）の例

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トルク要求を把握

必要なトルクを計算し、モータのサイズなどとの関係を確認します。NEMAサイズだけでなく、駆動方式やモータの軸方向への長さなども、具体的なモータ製品を特定するための判断材料となります。

駆動条件を考慮

駆動方式や電流などとの関係を確認します。ドライバの駆動方式から巻線方式が決まり、トルク・回路定格・装置側の電流容量などを考慮して、定格電流を決定します。

その他の仕様を検討

シャフトの長さやシャフトに取り付けるギアなどの要否、モータ取り付け部分の形状に影響するコネクタの有無や位置、温度などの環境条件も重要です。

ASPINAのステッピングモータは、モータ単体だけでなく、駆動・制御系から機構設計までを含んだシステム部品としてもご提供しています。試作から量産、アフターサポートまで一貫して対応しています。

さまざまな業界、用途、お客様製品に求められる機能や性能、お客様の生産体制に合わせて、最適なご提案をいたします。

具体的なご要望や要求仕様のあるお客様だけでなく、次のようなお困りごとの段階でもお声掛けをいただき、開発から量産にまで対応しています。ぜひ、お気軽にご相談ください。

「どんなモータが必要か、分からない」

「モータとその周辺部分をまとめて設計するのが難しい」

「用途に合った既製品が見つからない」

ぜひ、お気軽にご相談ください。

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