استپ موتور چیست و چه کاربردی دارد؟

آشنایی با استپ موتور

 

در این مطلب از سی ان سی صنعت جهان به معرفی استپ موتور و انواع آن پرداخته ایم.این دستگاه، از انواع موتور است که حرکت آن، به صورت گسسته بوده و درون آن، چند سیم پیچ تعبیه شده که درون فاز قرار گرفته اند.
استپر موتور یا موتور پله ای نیز در بازار شناخته می شود. عملکرد استپ موتور بدین صورت است که یک دور چرخش محور را به چندین قسمت تقسیم میکند و برق استپ موتور از نوع DC است و از این نوع وسیله در دستگاه های سی ان سی پرینتر های ۳ بعدی ( ۳D Printer ) ، پرینتر های جوهر افشان ، اسکنر ها ، پلاتر ها ، فلاپی درایو ها ، دی وی دی درایو ها ( DVD Drive ) ، لنز بعضی از دوربین های دیجیتال استفاده می شود.

استپ موتور چگونه کار می کند؟

 

زمانی که الکتریسیته، از هر یک از فاز ها عبور می کند موتور شروع به چرخیدن می کند که کنترل کردن گام های موجود در استپ موتور، به وسیله ی یک کامپیوتر، موجب کنترل سرعت و موقعیت آن می شود. پس این دستگاه برای پروژه هایی که در آن ها به کنترل حرکت نیاز است؛ بسیار مناسب می باشد. استپ موتور انواع و اقسام زیادی دارد که با توجه به اندازه و مشخصات الکتریکی آن ها تقسیم بندی شده اند و هر یک برای کار های صنعتی مختلفی مناسب هستند.

برخی مزایای استپ موتور

 

  1. هزینه ی کم
  2. ابعاد کوچک آن
  3. اعمال گشتاور زیاد در ابعاد کوچک
  4. دارای سایز بندی های مختلف هستند
  5. در پروژه های مختلف می توان به راحتی از آن استفاده کرد.
  6. درایو های ساده ای دارند.
  7. کار با آن بسیار ساده و راحت است.
1585412656498-106-series-hybrid-stepper-motor

اجزای تشکیل دهنده ی استپ موتور

این دستگاه از 3 اجزای اصلی، تشکیل شده است که در ادامه به بررسی هر یک از آن ها می پردازیم:

  1. استاتور: در این قسمت، تعدادی سیم پیچ، قرار دارد و در ازای هر فاز، یک گروه سیم پیچ، وجود دارد؛به طور مثال، استپ موتوری که دو فاز، دارد دارای دو گروه سیم پیچ، است که هر گروه دو سیم دارد که نهایتا چهار سیم می شوند. همچنین در استپ موتور سه فاز، 6 سیم خزوجی داریم. در استپ موتور 5 فاز نیز 10 سیم خروجی داریم. همچنین توجه داشته باشید که این 6 سیم گاهی اوقات، از داخل دستگاه با هم سری شده و به صورت موازی، بیرون می آیند.
  2. روتور: تعداد طبقات روتور، به گشتاور استپ موتور و طول استپ آن بستگی دارد که با توجه به این عوامل، تعداد طبقات افزایش و یا کاهش می یابد. یه طور مثال، در یک استپ موتور 4 طبقه ای، قابلیت اینکه تا 8 طبقه شود وجود دارد. در این صورت، گشتاور استپ موتور، بیشتر می شود و بالعکس اگر به دو طبقه نزول کند؛ گشتاور استپ موتور آن کاهش پیدا کرده و نصف می شود.
  3. قاب استپ موتور: اکثر موتور ها از بوش و بلبرینگ، تشکیل شده اند اما در استپ موتور این طور نیست فقط دو بلبرینگ در دو طرف آن وجود دارد. این موضوع، از مزایای این دستگاه نیز به شمار می آید؛ زیرا باعث افزایش عمر دستگاه می شود و دیگر ذغال و بوشی وجود ندارد که بخواهد خراب شود و موجب اختلال در عملکرد استپ موتور شود.

  

میکرو درایو استپ موتور چیست؟

گام پیش فرض تعبیه شده در استپ موتور، 1.8 درجه یا به اصطلاح عمومی است که به دو فاز ها، تعلق دارد و برای 3 فاز ها، 1.2 درجه و برای برای 5 فاز ها، 0.75 درجه است و این یعنی با ولتاژ دادن فاز بعدی، نسبت به قبلی، گام توسط استپ موتور طی می شود.

نحوه ی کار کرد میکرو درایو استپ موتور

میکرو درایور استپ موتور، ولتاژ را تقسیم کرده و این طور نیست؛ که آن را به صورت صفر و یک به فاز های متوالی موتور تحویل دهند. برای نمونه، در تقسیمات 16، در مرحله ی اول 1.16 ولتاژ را به فاز1 و 15.16 از آن را به فاز 2 تحویل می دهند. همچنین در مرحله ی دوم، 2.16 به فاز اول و 14.16 به فاز دوم تعلق می گیرد و به همین شکل رزولوشن حرکت موتور، ریز تر و دقیق تر می شود. در این جا این سوال پیش می آید که این عمل چه تاثیری بر عملکرد دستگاه دارد؟

این فرآیند دقت حرکت استپ موتور، را بالا برده و در حینی که موتور می لرزد، لرزش آن بسیار کنترل می شود.

 

مقایسه ی انواع استپ موتور باتوجه به مشخصات فنی آن

سرعت و دقت استپ موتور، در 5 فاز نسبت به استپ موتور 2 فاز بیشتر است و بالعکس از نظر صرفه ی اقتصادی و موجودی آن ها در بازار، 2 فاز بهتر از 3 فاز و 5 فاز است. استپ موتور هایی که فاز آن ها 3 می باشد، در حرکت هایی که رفت و برگشت آن ها زیاد است و به سرعت بالایی نیاز دارد به کار می روند. استپ 5 فاز برای حرکت هایی با دقت بسیار بالا خیلی مناسب است به اندازه ای که این دستگاه به همراه درایو میکرو استپ دقتی مساوی با یک سرور موتور با 17 بیت را ایجاد می کند. استپ موتور های 2 فاز، نیز به همراه درایو معمولی لرزش زیادی دارند و برای حل این مشکل، باید از روش های مکانیکی استفاده کرد. به طور کلی اگر از سرو موتور و گشتاور کمتر از 30N.M استفاده می کنید؛ استپ موتور، برای کاهش هزینه هایتان، بهترین دستگاه است