Động cơ bước là gì? ứng dụng và cấu tạo

     

Cùng cùng với sự cách tân và phát triển chóng phương diện của ngành công nghiệp chế tạo, động cơ bước đang rất được sử dụng càng ngày nhiều trong những máy móc tương tự như các quy trình sản xuất. Vậy, bộ động cơ bước là gì, có cấu trúc và ưu điểm yếu gì đáng chú ý? nội dung bài viết dưới đây sẽ cho mình câu vấn đáp cụ thể, chi tiết nhất!


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

Động cơ bước (còn call là Step Motor xuất xắc Stepping Motor) chínhlà một trang bị cơ điện, nó gồm tác dụng biến đổi năng lượng điện biến thành cơ năng. Không tính ra, nó cũng là 1 động cơ điện không tồn tại chổi than, bộ động cơ đồng bộ, hoàn toàn có thể chia một vòng quay rất đầy đủ ra thành nhiều bước mở rộng.

Bạn đang xem: Động cơ bước là gì? ứng dụng và cấu tạo

Trục của cồn cơ lúc ấy sẽ quay sang 1 góc cố định của mỗi xung tách rạc. Lúc một chuỗi xung hoạt động, nó sẽ được chuyển sang một góc tốt nhất định. Góc nhưng mà trục động cơ bước triển khai quay cho từng xung còn gọi là góc bước, thường được tính bằng độ.

*

Động cơ bước có cách gọi khác là Step Motor xuất xắc Stepping Motor

Nếu góc bước của động cơ càng nhỏ tuổi thì số cách trên mỗi vòng quay của nó lại càng mập và độ đúng mực đối với vị trí thu được cũng càng lớn. Các góc bước của rượu cồn cơ có thể lớn tới 90 độ và nhỏ tuổi nhất mang đến 0,72 độ. Mặc dù nhiên, các góc bước thường được thực hiện nhiều nhất là 1,8 độ và 2,5 độ hoặc 7,5 độ với 15 độ.

2. Phân loại hộp động cơ bước

Phân loại bộ động cơ bước tùy thuộc vào số trộn như sau:

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

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

Động cơ đối chọi cực: dòng điện luôn luôn luôn chạy qua cuộn dây chỉ theo và một hướng. Điều này có thể chấp nhận được động cơ áp dụng mạch điều khiển và tinh chỉnh đơn giản, bởi nó sẽ tạo ra tế bào men xoắn ít hơn là hộp động cơ lưỡng cực.Động cơ lưỡng cực: cái điện của động cơ có thể chạy qua cuộn dây theo 1 trong các 2 hướng. Trong những khi đó, điều này lại yên cầu một mạch điều khiển phức hợp hơn là cồn cơ đơn cực, nó sẽ tạo ra các mô men xoắn hơn nữa.

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

Động cơ bước nam châm hút vĩnh cửu (tiếng Anh gọi là Permanent magnet stepper viết tắt là PM) chỉ thực hiện một nam châm hút vĩnh cửu bên trong rotor. Nó hoạt 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 thay đổi điện trở (tiếng Anh call là Variable Reluctance Stepper Motor viết tắt VR) bao gồm một rotor sắt trơn. Nó vận động dựa trên cơ chế miễn cưỡng buổi tối thiểu, vấn đề này xảy ra với khe hở buổi tối thiểu, vày đó những điểm rotor của hộp động cơ để bị hút về phía cực nam châm của phần stator.Động cơ bước đồng hóa lai (còn call là Hybrid Synchronous Stepper Motor viết tắt là HB. Đặt tên như vậy cũng chính vì chúng sử dụng phối kết hợp đồng thời các kỹ thuật nam châm hút từ vĩnh cửu (tức là PM) và chuyển đổi điện trở (tức là VR) nhằm đạt được công suất tối đa trong một kích cỡ vô cùng nhỏ tuổi gọn.

3. Cấu tạo động cơ bước

Về cấu tạo, motor step (động cơ bước) thường bao gồm có các phần tử chính chính là stato, roto chính là nam châm vĩnh cửu. Trong trường hợp hễ cơ đổi thay từ trở lại chính là những khối răng được gia công bằng vật liệu nhẹ bao gồm từ tính cao. Động cơ cách được điều khiển bởi một bộ tinh chỉnh từ mặt ngoài. Động cơ bước và bộ điều khiển sẽ có thiết kế sao mang lại chúng rất có thể giữ nguyên ngẫu nhiên vị trí cố định nào và có thể quay mang lại được ngẫu nhiên một địa điểm nào.

Động cơ bước thường được thực hiện trong hệ thống điều khiển gồm vòng hở đơn giản, hoặc là vòng kín đáo đều được. Tuy nhiên, khi sử dụng động cơ lao vào trong hệ tinh chỉnh vòng hở khi trang thiết bị bị quá sở hữu thì toàn bộ các giá trị của hộp động cơ đều bị không đủ và khối hệ thống cũng cần được nhận diện lại.

*

Sơ đồ gia dụng cấu tạo, motor step (động cơ bước)

4. Thiết đặt thông số motor cách cho rượu cồn cơ thế nào mới đúng?

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

Chỉnh loại sao cho tương xứng với đụng cơ.

Chỉnh thông số kỹ thuật như sau:

Đầu tiên, hãy mày mò xem một số loại động cơ của sản phẩm là loại từng nào độ 1 bước, loại này có thể quan cạnh bên thấy bên trên thân động cơ. Thông thường, những loại động cơ bước hiện nay có thông số là 1.8 độ, có nghĩa là mỗi một xung cấp từ driver thì nó sẽ quay được 1.8 độ. Vậy muốn động cơ quay được 1 vòng 360 độ thì chúng ta cần từng nào xung? Rất đơn giản, chúng ta chỉ phải lấy 360/ 1.8 = 200.Trên driver A4988, động cơ còn có MS1 MS2 MS3, bao gồm 3 jum cắm này các bạn sẽ đánh vết và bảng giá trị mang đến 3 jum như sau:

Đầu tiên là full step: Khi chúng ta để trống cả 3 địa chỉ này (tức là không cắn jum nào) có nghĩa là để nấc low (thấp) sẽ tương tự với cơ chế full step. Chế độ này đòi hỏi muốn quay được một vòng thì bạn sẽ cần 360/ 1.8 = 200 xungTiếp mang đến là chính sách half step: Dựa theo chính sách này thì ta nên cắm jump vào địa điểm MS1 để hoàn toàn có thể kéo chân kia lên được nút cao. Chính sách này nghĩa là 1 trong những xung driver cung cấp động cơ của máy sẽ quay được 1.8/ 2 = 0.9 độ. Vậy để bộ động cơ quay được 1 vòng thì ta sẽ đề xuất là 360/ 0.9 = 400 xung.

Thứ 3 là chính sách quarter step: dòng chữ “eighth step”, “sixteenth step” được điện thoại tư vấn tắt là các chính sách từ 1/4, 1/8 mang lại 1/16 bước, chúng sẽ thiết lập và hoạt động tương tự. Ở các cơ chế này, nếu bạn muốn động cơ quay được một vòng thì cần phải có số xung tương ứng cụ thể là 800, 1600, 3200,

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

Giả sử rượu cồn cơ của dòng sản phẩm là một số loại 1.8 độ, và các bạn để ở cơ chế full step, sử dụng vitme bao gồm bước ren 8 (tức là con quay 1 vòng vẫn tiến được 8mm) thì ta đã tiến hành thiết lập như sau: full step gồm 1,8 độ, tức là bạn sẽ cần 200 xung nhằm quay được 1 vòng, và để quay 1 vòng thì nên đi được 8mm. Theo đó, ước ao đi được 1mm thì cần quay 200/ 8 = 25 vòng.

Xem thêm: Hướng Dẫn Cách Sử Dụng Điều Khiển Tivi Toshiba Smart Ct, Hướng Dẫn Cách Sử Dụng Remote Tivi Toshiba

5 Nguyên lý buổi giao lưu của động cơ bước

Nguyên lý hoạt động của motor bước nam châm hút vĩnh cửu bao gồm 2 cặp cuộn dây pha kia là: ban sơ vị trí của stato với roto đang tại vị trí phase A. Khi cấp điện mang lại 2 cuộn dây pha B cùng D tương ứng trong 2 cuộn sẽ xuất hiện được rất tính.

Do rất tính của những cuộn dây pha cùng rôto trong động cơ ngược nhau dẫn mang đến roto sẽ hoạt động được mang đến vị trí phase B on. Lúc cuộn dây trộn B với D ngắt điện, còn cuộn dây A với B được cấp cho điện thì lúc này roto lại chuyển động đến vị trí phase C on.

*

Cực tính của các cuộn dây pha và rôto trong bộ động cơ ngược nhau

6. Ứng dụng của hộp động cơ bước

Các ứng dụng thịnh hành của những loại hộp động cơ bước bây giờ đó là:

Máy công nghiệp : Động cơ cách được sử dụng trong vật dụng đo ô tô và máy chế độ thiết bị chế tạo tự động, thứ CNC.

Bảo mật: sản phẩm tính toán mới cho ngành an ninh.

Y tế Động cơ cách được sử dụng phía bên trong máy quét y tế, vật dụng lấy mẫu mã và cũng được tìm thấy bên trong chụp hình ảnh nha khoa nghệ thuật số, bơm chất lỏng, mặt nạ chống độc cùng máy so sánh 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, trang bị in 3D.

7. Ưu điểm yếu của bộ động cơ bước

Ưu điểm của hộp động cơ bước:

Do cấu trúc phía bên trong mà bộ động cơ bước ko cần cảm ứng để rất có thể phát hiện nay được vị trí động cơ. Khi đụng cơ dịch chuyển đến vị trí hy vọng muốn bằng phương pháp thực hiện các bước thì bây giờ cách đơn giản đó là tiến hành đếm công việc này. Lúc đó, bạn cũng có thể biết được vị trí bộ động cơ tại một thời điểm độc nhất vô nhị định.

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

Với chế độ microstepping, bạn cũng có thể đạt được độ đúng đắn về địa điểm cao nhất, rất có thể lên tới khoảng chừng 0,007 °. Động cơ bước hỗ trợ mô men xoắn cho động cơ rất tốt ở vận tốc thấp, rất tương xứng cho việc giữ vị trí và nó cũng có thể có tuổi thọ nhiều năm hơn.

*

Việc điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước cũng tương đối đơn giản

Nhược điểm của động cơ bước:

Động cơ bước bao gồm thể chạm mặt phải sự việc như lỡ bước khi mô men bị xoắn cài đặt quá cao. Điều này còn gây tác động tiêu cực cho việc kiểm soát vị trí, vì không tồn tại cách nào tối ưu để hiểu rằng vị trí thực sự của rượu cồn cơ.

Những hộp động cơ bước luôn tiêu hao chiếc điện tối đa, của cả khi hộp động cơ không hoạt động. Điều này để cho hiệu suất có tác dụng việc của máy kém rộng và rất có thể gây ra triệu chứng quá nhiệt.

Kết luận

Tóm lại, việc áp dụng động cơ bước chỉphù hợpkhi bạn cần một phương án tối ưu để tiết kiệm ngân sách chi phí, dễ tinh chỉnh và không nên sử dụngđối với những ứng dụng cầnmô men xoắn chạy ở vận tốc cao. Động cơ bước tất cả mô men xoắn thấp, bởi vì vậy, nó lại trở cần khá ồn khi chạy ở vận tốc cao. Đồng thời, bọn chúng có tỷ lệ công suất phải chăng và xác suất mô men xoắn theo cửa hàng tính thấp.