انواع استپر موتور چیست؟

A موتور پله ایمحرکی است که با پالس های الکتریکی کنترل می شود و پالس های الکتریکی (سیگنال های دیجیتال) را به جابجایی های زاویه ای تبدیل می کند. در سال‌های اخیر، توسعه سریع فناوری میکروالکترونیک و فناوری درایو، توسعه موتورهای پله‌ای را بیشتر ارتقا داده است. این مقاله مقدمه‌ای عمیق در مورد انواع موتورهای پله‌ای ارائه می‌کند و به طور جامع آنها را بر اساس تعداد فازها، ساختار روتور و حالت درایو دسته‌بندی می‌کند.

 

1. طبقه بندی بر اساس تعداد فاز استاتور

تعداد فازها به تعداد سیم پیچی داخل استپر موتور اشاره دارد. موتورهای پله ای که امروزه مردم معمولا از آن استفاده می کنند، موتورهای پله ای دوفاز، سه فاز و پنج فاز هستند. با توجه به فازهای مختلف، زوایای گام متفاوتی دارند. به طور کلی زاویه گام استپ موتور دو فاز 0.9 درجه / 1.8 درجه، موتور پله سه فاز 1.2 درجه و موتور پله پنج فاز 0}.72 درجه است. .

 

1. 1 موتور پله ای دو فاز

یک موتور پله ای دو فاز دارای دو سیم پیچ است و ساختار آن نسبتاً ساده است که برای برخی کاربردها که محدودیت هایی در هزینه دارند اما به دقت بالایی نیاز دارند، مناسب است، علاوه بر این، معمولاً سطح ارتعاشات پایینی را نشان می دهد، بنابراین برای لرزش نیز مناسب است. -برنامه های حساس

1.2 موتور پله ای هیبریدی سه فاز

یک موتور پله‌ای سه فاز دارای سه سیم پیچ با ساختار پیچیده‌تر است که برای کاربردهایی که نیاز به نرمی حرکت بالا و پایداری کنترل دارند، مانند ماشین‌آلات CNC پیشرفته و ابزار دقیق مناسب است.

1.3 موتور پله ای هیبریدی پنج فاز

5-موتور پله فاز دارای پنج سیم پیچ است. در مقایسه با موتورهای دو فاز و سه فاز، آنها می توانند وضوح زاویه گام بالاتری را ارائه دهند، که به کنترل حرکت دقیق تر کمک می کند، مناسب برای کاربردهایی که نیاز به دقت کنترل بسیار بالایی دارند، مانند ماشین های برش لیزری، سیستم های موقعیت یابی دقیق و غیره.

 

 

2. طبقه بندی بر اساس ساختار روتور

با توجه به ساختار روتور، استپر موتور را می توان به موتورهای پله ای با رلوکتانس متغیر، موتور پله ای هیبریدی و استپر موتور مگنت دائمی طبقه بندی کرد.

 

2.1 استپر موتور با رلوکتانس متغیر.

روتور موتور از مواد مغناطیسی نرم و بدون فولاد مغناطیسی ساخته شده است و تعداد زیادی دندانه کوچک با همان اندازه و گام در سطح خارجی قطب روتور و سطح داخلی قطب استاتور وجود دارد. هنگامی که سیم پیچ استاتور انرژی می گیرد، قطب استاتور مغناطیسی می کند و دندان های روتور را جذب می کند و گشتاوری برای حرکت یک مرحله ای ایجاد می کند. در مقایسه با موتورهای آهنربای دائمی که گشتاور جذب مغناطیسی و گشتاور دافعه مغناطیسی تولید می کنند، موتور پله ای رلوکتانس متغیر فقط گشتاور جذب تولید می کند ساختار آن ساده است و دارای زاویه گام کوچک تا 1.2 درجه است. در مقایسه با انواع دیگر موتورهای پله ای، هزینه کمتری دارد. اما در عین حال دارای کاستی هایی مانند عملکرد دینامیکی ضعیف، راندمان پایین، تولید گرمای زیاد و غیره است.

 

موتور پله ای هیبریدی 2.2

یک موتور پله ای هیبریدی مزایای نوع آهنربای راکتیو و دائمی را با سیم پیچ های چند فاز روی استاتور، مواد آهنربای دائمی روی روتور و چندین دندانه کوچک روی روتور و استاتور ترکیب می کند تا دقت گام را بهبود بخشد. با گشتاور خروجی زیاد، عملکرد دینامیکی خوب و زاویه گام کوچک مشخص می شود، اما ساختار آن پیچیده است و هزینه آن نسبتاً بالا است.

 

2.3 استپر موتور مگنت دائمی

روتور موتور پله ای آهنربای دائمی از مواد آهنربای دائمی ساخته شده است و تعداد قطب های روتور به اندازه تعداد قطب های استاتور است. این موتور با عملکرد دینامیکی خوب و گشتاور خروجی زیاد مشخص می شود، اما این نوع موتور دارای دقت ضعیف و زاویه گام بزرگ (معمولاً 7.5 درجه یا 15 درجه) است.

 

3. طبقه بندی بر اساس روش درایو (درایو دو قطبی / درایو تک قطبی)

موتورهای استپ نیز بر اساس روش درایو به دو دسته استپر موتورهای تک قطبی و استپر موتورهای دوقطبی تقسیم می شوند. اگر سیم پیچ یک استپر موتور بتواند الکتریسیته را در هر دو جهت هدایت کند، استپر موتور دوقطبی است، برعکس، اگر سیم پیچ استپر موتور فقط مجاز باشد الکتریسیته را در یک جهت هدایت کند، استپر موتور تک قطبی است.

 

سیم پیچ در شکل زیر قادر است الکتریسیته را در هر دو جهت هدایت کند، بنابراین یک موتور پله ای دوقطبی است.

 

سیم وسط سیم پیچ در شکل زیر همیشه به قطب مثبت پاور و یا همیشه به قطب منفی پاور متصل است و پله موتور تک قطبی می باشد.

 

به طور کلی، درایوهای دوقطبی برای بارهای با سرعت کم و گشتاور بالا استفاده می شود، در حالی که درایوهای تک قطبی برای درایوهای با سرعت بالا استفاده می شود. این به این دلیل است که گشتاور خروجی نوع دوقطبی حدود 50 درصد بیشتر از نوع تک قطبی در سرعت های پایین است. در سرعت های بالا، اندوکتانس نوع دوقطبی به دلیل تعداد زیاد پیچ ​​ها زیاد می شود که باعث کاهش جریان و در نتیجه گشتاور می شود. بنابراین، لازم است که کاربرد درایو تک قطبی یا دوقطبی را برای اندازه بار، سرعت استفاده، زمان شتاب و غیره به طور منطقی انتخاب کنید.