استپ موتور چیست و چگونه کار می کند؟
استپ موتور چیست ؟
موتور پله ای نوعی از موتور dc است که به صورت گسسته حرکت میکند. درون موتور پله ای چندین سیم پیچ وجود دارد که در گروه هایی به نام فاز قرار داده شده اند. با عبور الکتریسیته از هر یک از این فازها، موتور با سرعت یک گام در واحد زمانی به چرخش در می آید.با کنترل کردن گام های استپ موتور توسط یک مولد پالس، مانند یک پی ال سی یا کنترلر CNC یا میکروکنترلر کنترلر استپ موتور، و ارسال آن به درایور استپ موتور، میتوان کنترل سرعت و موقعیت بسیار دقیقی به دست آورد. به همین دلیل استپر موتورها گزینه هایی مناسب برای استفاده در پروژه هایی هستند که نیاز به کنترل حرکت دقیق دارند. استپ موتور ها در اندازه ها و انواع مختلف با مشخصات الکتریکی متفاوت برای کارهای صنعتی مختلفی وجود دارند که بر حسب نیاز متیوان یکی از آن ها را انتخاب کرد.
اجزا تشکیل دهنده استپ موتور
استپ موتور از قسمت های استاتور، روتور و قاب های سر و انتها تشکیل شده است.
استاتور : در قسمت استاتور تعدادی سیم پیچ با هم گروه بندی شده اند. مثلا در استپ موتور دو فاز دو گروه سیم پیچ میبینید که از داخل با هم اتصال دارند که نهایتا چهار سیم از آن ها بیرو ن آمده که دو به دو به هر کدام به گروه سیم چیپ ها متصل اند. در استپ موتور سه فاز شش سیم خروجی خواهید داشت و در استپ موتور 5 فاز 10 سیم خروجی. البته این نکته باید گفته شود که در موتور های پله ای گاها این ده سیم یا شش سیم از داخل با یکدیگر سری یا موازی میشوند و بیرون می آیند.
روتور : روتور معمولا بسته به اینکه گشتاور موتور پله ای و طول موتور پله ای چقدر است تعدا دطبقات کمتر یا بیشتری دارد. مثلا در یک موتور پله ای که 4 طبقه است اگر میخواهد طول بیشتری داشته باشد می تواند تا 8 طبقه شود که در نتیجه آن گشتاور استپ موتور بیشتر می شود یا می تواند طول آن به 2 طبقه کاهش پیدا کند که در آن صورت نیز گشتاور استپ موتور نصف خواهد شد.
قاب استپ موتور : در تمامی موتور های پله ای بر خلاف باقی موتورها که بوش و بلبرینگ وجود دارد در موتور پله ای در دو طرف فقط بلبرینگ می بینید. علت عمر بالای استپ موتور هم همین موضوع است یعنی اثری از ذغال نمیبینید که بخواهد تمام شود یا اینکه بوشی وجود ندارد که بوش بخواهد جا بیندازد و خراب شود و عملکرد موتور پله ای با مشکل مواجه شود.
انواع استپ موتور؛ مشخصات فنی و مقایسه آنها
سرعت کارکرد استپ موتور
5 فاز > 3 فاز > 2 فاز
دقت کارکرد استپ موتور
5 فاز> 3 فاز > 2 فاز
صرفه اقتصادی استپ موتورها
2 فاز > 3 فاز > 5 فاز
موجودی بازار
2 فاز > 5 فاز > 3 فاز
مقایسه انواع استپ موتور از لحاظ کاربرد
استپ موتورهای 3 فاز بیشتر در حرکتهای با رفت و برگشت زیاد و سریع به کار می روند.
استپ موتورهای 5 فاز در حرکتهای با سرعت و دقت بالا به کار گرفته می شوند، تا جاییکه یک استپ موتور 5 فاز با درایور میکرواستپ می تواند دقتی تقریبا معادل یک سرو موتور 17 بیتی داشته باشد.
استپ موتورهای 5 فاز با درایور معمولی (Full/Half) لرزش بسیار کمی دارند و جز در موارد با دقت زیاد، نیازی به درایور میکرو استپ ندارند.
استپ موتور های دو فاز با درایور معمولی (Full/Half) لرزش زیادی دارند و می بایست برای حذف لرزش آنها از روشهای مکانیکی استفاده نمود.
به صورت کلی، اگر در پروژه های خود از سرو موتور (+گیربکس) استفاده می کنید، ولی به سرعت بالایی نیاز ندارید (کمتر از 500RPM) و گشتاور مورد نیازتان نیز کمتر از 30N.M است، می توانید جهت کاهش هزینه های خود به موتور پله ای فکر کنید.
میکرو استپ در درایور استپ موتور به چه معناست؟
گام حرکت پیش فرض موتور های پله ای به طور عمومی به این صورت است:
استپ موتور دو فاز: 0.9 یا 1.8 درجه
استپ موتور سه فاز: 0.6 یا 1.2 درجه
استپ موتور پنج فاز: 0.75 درجه
این به این معنی است که با ولتاژدهی فاز بعدی نسبت به فاز قبلی، این مقدار زاویه توسط استپ موتور طی خواهد شد.
میکرواستپ در درایور استپ موتور چگونه عمل می کند؟
درایورهای میکرواستپ بجای آنکه ولتاژ را به صورت صفر و یک به فازهای متوالی موتور تحویل دهند، آن را تقسیم نموده و به عنوان مثال در میکرواستپ با تقسیمات 16، در مرحله اول 1/16 ولتاژ را به فاز اول و 15/16 آن را به فاز دوم تحویل می دهند. در مرحله دوم 2/16 را به فاز اول و 14/16 را به فاز دوم. و به این ترتیب رزولوشن حرکت موتور را ریزتر و دقیقتر می کنند.
میکرواستپ بالا چه تأثیری دارد؟
این امر باعث می شود دقت حرکت موتور پله ای بالا رفته و در عین حال لرزش موتور پله ای بمقدار زیادی کنترل شود.
میکرواستپ بالا چه معایبی دارد؟
در میکرو استپ های بالا، باعث کاهش گشتاور موتور شده و احتمال گم کردن پالس نیز زیاد می شود.
