دسته‌بندی نشده

استپ موتور چیست؟

در این مقاله به اصول اولیه موتورهای پله ای می پردازیم. با اصول کار، ساخت، روش های کنترل، کاربردها و انواع استپر موتورها و همچنین مزایا و معایب آن آشنا خواهید شد.

مبانی موتور پله ای

استپ موتور چیست؟ استپ موتور یاموتور پله ای موتور الکتریکی است که ویژگی اصلی آن این است که شفت آن با انجام مراحل می چرخد، یعنی با مقدار ثابتی حرکت می کند. این ویژگی به لطف ساختار داخلی موتور به دست می آید و به سادگی با شمارش نحوه انجام مراحل انجام شده و بدون نیاز به سنسور اجازه می دهد تا موقعیت زاویه ای دقیق شفت را بدانید. این ویژگی همچنین آن را برای طیف گسترده ای از برنامه ها مناسب می کند.

اصول کار موتور پله ای مانند همه موتورهای الکتریکی، موتورهای پله ای دارای یک قسمت ثابت (استاتور) و یک قسمت متحرک (روتور) هستند. روی استاتور، دندانه هایی وجود دارد که سیم پیچ ها روی آن ها سیم پیچ شده اند، در حالی که روتور یا یک آهنربای دائمی است یا یک هسته آهنی با رلوکتانس متغیر. شکل زیر  نقشه ای از بخش موتور را نشان می دهد، جایی که روتور یک هسته آهنی با رلوکتانس متغیر است.

اصل کار موتور پله ای به شرح زیر است: با انرژی دادن به یک یا چند فاز استاتور، یک میدان مغناطیسی توسط جریانی که در سیم پیچ می گذرد ایجاد می شود و روتور با این میدان هماهنگ می شود. با تامین فازهای مختلف به صورت متوالی، می توان روتور را با مقدار مشخصی چرخاند تا به موقعیت نهایی مطلوب برسد. شکل زیر  نمایشی از اصل کار را نشان می دهد.  

در ابتدا، سیم پیچ A انرژی می گیرد و روتور با میدان مغناطیسی که تولید می کند در یک راستا قرار می گیرد. هنگامی که سیم پیچ B روشن می شود، روتور در جهت عقربه های ساعت 60 درجه می چرخد ​​تا با میدان مغناطیسی جدید هماهنگ شود. هنگامی که سیم پیچ C روشن می شود همین اتفاق می افتد. در تصاویر، رنگ دندانه های استاتور جهت میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ استاتور را نشان می دهد

مزایا و معایب موتورهای پله ای اکنون که اصول کار موتورهای پله ای را فهمیدیم، مفید است که مزایا و معایب آنها را در مقایسه با انواع دیگر موتورها خلاصه کنیم.

مزایای

موتورهای پله ای به دلیل ساختار داخلی خود نیازی به سنسور برای تشخیص موقعیت موتور ندارند. از آنجایی که موتور با انجام «گام‌ها» حرکت می‌کند، با شمارش ساده این مراحل، می‌توانید موقعیت موتور را در یک زمان معین به دست آورید.

علاوه بر این، کنترل استپر موتور بسیار ساده است. موتور نیاز به درایور دارد، اما برای کارکرد صحیح نیازی به محاسبات پیچیده یا تنظیم ندارد. به طور کلی، تلاش کنترل در مقایسه با سایر موتورها کمتر است. با میکرواستپینگ، می توانید به دقت موقعیت بالا، تا حدود 0.007 درجه دست پیدا کنید.

موتورهای پله‌ای گشتاور خوبی را در سرعت‌های پایین ارائه می‌دهند، برای نگه‌داشتن موقعیت عالی هستند و همچنین طول عمر بالایی دارند.

معایب

اگر گشتاور بار خیلی زیاد باشد، می توانند یک پله را از دست بدهند. این بر کنترل تأثیر منفی می گذارد، زیرا هیچ راهی برای دانستن موقعیت واقعی موتور وجود ندارد. استفاده از میکرواستپینگ باعث می شود که موتورهای پله ای با احتمال بیشتری این مشکل را تجربه کنند.

این موتورها همیشه حداکثر جریان را حتی زمانی که ساکن هستند تخلیه می کنند، که کارایی را بدتر می کند و می تواند باعث گرم شدن بیش از حد شود.

موتورهای پله ای گشتاور کمی دارند و در سرعت های بالا بسیار پر سر و صدا می شوند.

در نهایت، موتورهای پله ای چگالی توان کم و نسبت گشتاور به اینرسی پایینی دارند.

 به طور خلاصه، موتورهای پله ای زمانی خوب هستند که به یک راه حل ارزان قیمت و آسان برای کنترل نیاز دارید و زمانی که کارایی و گشتاور بالا در سرعت های بالا ضروری نیست. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه انتخاب نوع موتور مناسب برای پروژه خود و تفاوت بین موتورهای پله ای، براش و براشلس اینجا را کلیک کنید.

کاربردهای موتور پله ای با توجه به خواصی که دارند، موتورهای پله ای در بسیاری از کاربردها که به کنترل موقعیت ساده و توانایی نگه داشتن موقعیت نیاز است، استفاده می شود، از جمله:

پرینتر-اسکنر

دوربین مدار بسته
دوربین عکاسی
ماشین حکاکی
دستگاه خودپرداز
رباتیک

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.