Cấu Tạo Động Cơ Bước - Cấu Tạo, Phân Loại Step Motor

Cùng cùng với sự cải tiến và phát triển chóng mặt của ngành công nghiệp chế tạo, hộp động cơ bước đang được sử dụng càng ngày nhiều trong các máy móc cũng như các quy trình sản xuất. Vậy, hộp động cơ bước là gì, có kết cấu và ưu điểm yếu kém gì đáng chú ý? nội dung bài viết dưới trên đây sẽ cho chính mình câu trả lời cụ thể, chi tiết nhất!

1. Khái niệm động cơ bước step motor là gì?

Động cơ bước (còn điện thoại tư vấn là Step Motor tuyệt Stepping Motor) chínhlà một đồ vật cơ điện, nó bao gồm tác dụng đổi khác năng lượng điện trở thành cơ năng. Quanh đó ra, nó cũng là 1 trong động cơ điện không tồn tại chổi than, bộ động cơ đồng bộ, rất có thể chia một vòng quay khá đầy đủ ra thành nhiều bước mở rộng.

Bạn đang xem: Cấu tạo động cơ bước

Trục của động cơ lúc đó sẽ quay sang một góc cố định của từng xung rời rạc. Khi một chuỗi xung hoạt động, nó sẽ được chuyển sang một góc tốt nhất định. Góc mà trục bộ động cơ bước triển khai quay cho từng xung còn gọi là góc bước, thường được tính bằng độ.

Động cơ bước còn gọi là Step Motor giỏi Stepping Motor

Nếu góc cách của động cơ càng nhỏ thì số bước trên mỗi vòng quay của nó lại càng khủng và độ đúng chuẩn đối với vị trí thu được cũng càng lớn. Những góc bước của đụng cơ hoàn toàn có thể lớn tới 90 độ và bé dại nhất mang lại 0,72 độ. Tuy nhiên, các góc bước thường được sử dụng nhiều nhất là 1,8 độ và 2,5 độ hoặc 7,5 độ và 15 độ.

2. Phân loại bộ động cơ bước

Phân loại hộp động cơ bước phụ thuộc vào số pha như sau:

Loại 1: Động cơ bước 2 pha đó là loại bộ động cơ bước bao hàm có 4 dây, hộp động cơ bước 6 dây hoặc gồm khi là động cơ bước 8 dây.Loại 2: Động cơ cách 3 trộn là đó là loại bộ động cơ bước 3 dây hoặc tất cả khi là bộ động cơ bước 4 dây.Loại 3: Động cơ bước 5 trộn chín là loại bộ động cơ bước gồm bao gồm 5 dây.

Phân nhiều loại theo số lượng cực của hộp động cơ bước như sau:

Động cơ đối kháng cực: mẫu điện luôn luôn luôn chạy qua cuộn dây chỉ theo cùng một hướng. Điều này chất nhận được động cơ sử dụng mạch tinh chỉnh đơn giản, do nó sẽ tạo nên ra tế bào men xoắn thấp hơn là hộp động cơ lưỡng cực.Động cơ lưỡng cực: mẫu điện của cồn cơ có thể chạy qua cuộn dây theo 1 trong các 2 hướng. Trong khi đó, điều đó lại đòi hỏi một mạch điều khiển phức hợp hơn là đụng cơ 1-1 cực, nó sẽ tạo nên ra nhiều mô men xoắn hơn nữa.

Phân loại hộp động cơ bước phụ thuộc vào các Rotor như sau:

Động cơ bước nam châm hút vĩnh cửu (tiếng Anh điện thoại tư vấn là Permanent magnet stepper viết tắt là PM) chỉ sử dụng một nam châm từ vĩnh cửu phía bên trong rotor. Nó vận động dựa bên trên lực hút hoặc lực đẩy giữa phần tử rotor PM và nam châm hút từ điện của stator.Động cơ bước có đổi khác điện trở (tiếng Anh call là Variable Reluctance Stepper Motor viết tắt VR) có một rotor fe trơn. Nó hoạt động dựa trên chế độ miễn cưỡng về tối thiểu, vấn đề này xảy ra cùng với khe hở tối thiểu, vì đó những điểm rotor của bộ động cơ để bị hút về phía cực nam châm từ của phần stator.Động cơ bước đồng nhất lai (còn gọi là Hybrid Synchronous Stepper Motor viết tắt là HB. Đặt thương hiệu như vậy cũng chính vì chúng sử dụng kết hợp đồng thời những kỹ thuật nam châm hút từ vĩnh cửu (tức là PM) và chuyển đổi điện trở (tức là VR) nhằm đạt được hết công xuất trong một size vô cùng nhỏ tuổi gọn.

3. Cấu trúc động cơ bước

Về cấu tạo, motor step (động cơ bước) thường bao hàm có các phần tử chính chính là stato, roto chính là nam châm vĩnh cửu. Vào trường hợp động cơ biến từ trở lại chính là những khối răng được thiết kế bằng vật liệu nhẹ tất cả từ tính cao. Động cơ cách được tinh chỉnh và điều khiển bởi một bộ điều khiển từ bên ngoài. Động cơ bước và bộ điều khiển và tinh chỉnh sẽ có phong cách thiết kế sao cho chúng có thể giữ nguyên ngẫu nhiên vị trí cố định và thắt chặt nào và có thể quay mang đến được ngẫu nhiên một vị trí nào.

Động cơ cách thường được áp dụng trong hệ thống điều khiển tất cả vòng hở 1-1 giản, hoặc là vòng kín đáo đều được. Mặc dù nhiên, khi thực hiện động cơ phi vào trong hệ tinh chỉnh vòng hở khi máy móc bị quá cài đặt thì tất cả các quý giá của động cơ đều bị mất đi và khối hệ thống cũng rất cần được nhận diện lại.

Sơ trang bị cấu tạo, motor step (động cơ bước)

4. Thiết đặt thông số motor bước cho cồn cơ ra làm sao mới đúng?

Đầu tiên, bạn phải chỉnh thông số kỹ thuật cho các trục X,Y,Z tương xứng với 3 thông số của $100, $101,$102 ngơi nghỉ trên phần mềm glbr control 3.61.

Chỉnh loại sao cho tương xứng với đụng cơ.

Chỉnh thông số kỹ thuật như sau:

Đầu tiên, hãy khám phá xem nhiều loại động cơ của máy là loại từng nào độ 1 bước, dòng này rất có thể quan ngay cạnh thấy bên trên thân đụng cơ. Thông thường, các loại hộp động cơ bước hiện thời có thông số kỹ thuật là 1.8 độ, có nghĩa là mỗi một xung cung cấp từ driver thì nó đang quay được 1.8 độ. Vậy mong mỏi động cơ quay được một vòng 360 độ thì bọn họ cần bao nhiêu xung? Rất đơn giản, các bạn chỉ phải lấy 360/ 1.8 = 200.Trên driver A4988, rượu cồn cơ còn tồn tại MS1 MS2 MS3, chủ yếu 3 jum cắn này các bạn sẽ đánh vết và bảng giá trị mang lại 3 jum như sau:

Đầu tiên là full step: Khi chúng ta để trống cả 3 vị trí này (tức là không cắm jum nào) có nghĩa là để nấc low (thấp) sẽ tương đương với chế độ full step. Chế độ này đòi hỏi muốn quay được 1 vòng thì bạn sẽ cần 360/ 1.8 = 200 xung
Tiếp đến là cơ chế half step: Dựa theo chế độ này thì ta phải cắm jump vào vị trí MS1 để rất có thể kéo chân kia lên được mức cao. Chính sách này nghĩa là 1 trong xung driver cấp cho động cơ của máy sẽ con quay được 1.8/ 2 = 0.9 độ. Vậy để động cơ quay được một vòng thì ta sẽ đề xuất là 360/ 0.9 = 400 xung.

Thứ 3 là chế độ quarter step: loại chữ “eighth step”, “sixteenth step” được điện thoại tư vấn tắt là các chế độ từ 1/4, 1/8 mang đến 1/16 bước, bọn chúng sẽ thiết đặt và hoạt động tương tự. Ở các chế độ này, nếu bạn có nhu cầu động cơ quay được một vòng thì cần có số xung tương ứng rõ ràng là 800, 1600, 3200,

Và trên phần mềm, các bạn hãy để ý 3 thông số là: $100,$101,$102,... Theo đơn vị chức năng của nó là pulse/ mm đây chính là số xung buộc phải cấp để cho trục X, Y, Z của bộ động cơ chạy được 1mm.

Giả sử hễ cơ của máy là loại 1.8 độ, và các bạn để ở cơ chế full step, sử dụng vitme bao gồm bước ren 8 (tức là xoay 1 vòng sẽ tiến được 8mm) thì ta vẫn tiến hành setup như sau: full step tất cả 1,8 độ, tức là bạn sẽ cần 200 xung nhằm quay được một vòng, cùng để cù 1 vòng thì cần đi được 8mm. Theo đó, ao ước đi được 1mm thì cần quay 200/ 8 = 25 vòng.

5 Nguyên lý hoạt động của động cơ bước

Nguyên lý buổi giao lưu của motor bước nam châm từ vĩnh cửu bao gồm 2 cặp cuộn dây pha đó là: thuở đầu vị trí của stato và roto đang ở trong phần phase A. Khi cung cấp điện cho 2 cuộn dây pha B cùng D khớp ứng trong 2 cuộn sẽ mở ra được cực tính.

Do cực tính của các cuộn dây pha và rôto trong bộ động cơ ngược nhau dẫn mang đến roto sẽ vận động được mang đến vị trí phase B on. Lúc cuộn dây trộn B và D ngắt điện, còn cuộn dây A với B được cấp điện thì hôm nay roto lại vận động đến vị trí phase C on.

Cực tính của những cuộn dây pha cùng rôto trong bộ động cơ ngược nhau

6. Ứng dụng của động cơ bước

Các ứng dụng thông dụng của các loại hộp động cơ bước hiện nay đó là:

Máy công nghiệp : Động cơ bước được áp dụng trong vật dụng đo ô tô và máy lý lẽ thiết bị cấp dưỡng tự động, máy CNC.

Xem thêm: Hướng dẫn cách làm tủ quần áo handmade từ những vật liệu đơn giản

Bảo mật: sản phẩm đo lường và thống kê mới cho ngành an ninh.

Y tế Động cơ bước được sử dụng bên trong máy quét y tế, sản phẩm công nghệ lấy mẫu và cũng khá được tìm thấy phía bên trong chụp hình ảnh nha khoa chuyên môn số, bơm hóa học lỏng, khía cạnh nạ phòng độc và máy đối chiếu máu.

Điện tử chi tiêu và sử dụng : Động cơ cách trong máy ảnh cho tác dụng lấy nét với thu phóng camera kỹ thuật số tự động, lắp thêm in 3D.

7. Ưu điểm yếu của hộp động cơ bước

Ưu điểm của hộp động cơ bước:

Do cấu trúc bên phía trong mà bộ động cơ bước không cần cảm biến để có thể phát hiện nay được vị trí động cơ. Khi cồn cơ dịch chuyển đến vị trí ao ước muốn bằng cách thực hiện quá trình thì từ bây giờ cách solo giản chính là tiến hành đếm công việc này. Khi đó, bạn có thể biết được vị trí động cơ tại 1 thời điểm nhất định.

Ngoài ra, việc điều khiển và tinh chỉnh động cơ cách cũng tương đối đơn giản. Động cơ bước không yêu cầu bộ trình điều khiển, cũng không cần đo lường cho tinh vi hoặc phải điều chỉnh để vận động cho đúng. Nhìn chung, cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ cách vô thuộc dễ dàng.

Với chế độ microstepping, bạn cũng có thể đạt được độ đúng đắn về vị trí cao nhất, hoàn toàn có thể lên tới khoảng chừng 0,007 °. Động cơ bước cung ứng mô men xoắn cho động cơ cực tốt ở tốc độ thấp, rất tương xứng cho việc giữ vị trí cùng nó cũng đều có tuổi thọ nhiều năm hơn.

Việc điều khiển động cơ bước cũng tương đối đơn giản

Nhược điểm của bộ động cơ bước:

Động cơ bước gồm thể chạm mặt phải vấn đề như lỡ cách khi tế bào men bị xoắn tải quá cao. Điều này còn gây ảnh hưởng tác động tiêu cực mang đến việc kiểm soát điều hành vị trí, vì không có cách nào buổi tối ưu để biết được vị trí thực thụ của cồn cơ.

Những hộp động cơ bước luôn luôn tiêu hao dòng điện buổi tối đa, kể cả khi động cơ không hoạt động. Điều này khiến cho hiệu suất có tác dụng việc của dòng sản phẩm kém rộng và hoàn toàn có thể gây ra triệu chứng quá nhiệt.

Kết luận

Tóm lại, việc sử dụng động cơ bước chỉphù hợpkhi bạn phải một chiến thuật tối ưu để tiết kiệm chi phí, dễ điều khiển và tinh chỉnh và không cần sử dụngđối với các ứng dụng cầnmô men xoắn chạy ở vận tốc cao. Động cơ bước tất cả mô men xoắn thấp, vày vậy, nó lại trở buộc phải khá ồn khi chạy ở tốc độ cao. Đồng thời, bọn chúng có mật độ công suất rẻ và tỷ lệ mô men xoắn theo quán tính thấp.

Động cơ bước tuyệt stepper motor được sử dụng trong các hệ thống máy phay, máy giảm CNC. Để có thể khai thác và sử dụng công dụng thì các chúng ta cũng có thể cập nhật phần nhiều thông tin chi tiết mà Thuy
Khi
Dien sẽ tổng phù hợp về lắp thêm này như: cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách thức phân loại trong bài viết này nhé.

Điều khiển chạy đủ cách (Full Step Drive)

Mạch điều khiển và tinh chỉnh của loại bộ động cơ bước 4 dây không kích hoạt những Stator thuộc 1 lúc cơ mà 2 Stator sẽ giải pháp nhau 1 khoảng thời gian ngắn. Ví dụ kia là: Stator 1 sẽ được bật On thì chỉ với sau 1 khoảng thời gian thì Stator 2 được bật. Dựa vào vậy mà lại momen xoắn đạt tới cao. Nó sẽ chất nhận được điều khiển tốt các rượu cồn cơ bao gồm tải lớn.

Điều khiển chạy nửa cách (Half-Stepping Drive)

Phương pháp này không khác các so cùng với Full Step Drive, khi ở mạch tinh chỉnh và điều khiển và stepper motor thì khi 2 Stator để cạnh nhau sẽ được kích hoạt trước, Stator đồ vật 3 đang kích hoạt tiếp đến 1 đoạn thời gian ngắn. Sau đó, 2 Stator đặt cạnh nhau có khả năng sẽ bị vô hiệu hóa

Đặc điểm của phương pháp này chính là kích hoạt 2 Stator trước, sau đó có một Stator lặp lại sẽ tham gia điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước. Từ kia nó sẽ tăng tốc độ phân giải của đụng cơ, momen xoắn sẽ giảm xuống.

Điều khiển chạy bước bé dại (Micro
Stepping Drive)

Ưu điểm của cách thức điều khiển chạy bước nhỏ dại đó là tính xác xắn cao bắt buộc nó được dùng phổ thông nhất. Nó giúp tăng độ đúng đắn với mỗi bước và sút được 1 phần tiếng ồn khi chuyển động tạo giờ đồng hồ to.

Mạch sẽ cung ứng dòng bước biến đổi để cuộn dây Stator có thể tồn trên dưới mẫu thiết kế sin.

Đây là phương thức mới với chỉ dùng cho stepper motor. Nó chất nhận được động cơ dừng lại và định vị trong 1 nửa cách chính, thân hai cách đủ.