STEP MOTOR: Khái niệm, cấu tạo & cách hoạt động (2022)

0
68

Khái niệm step motor hay còn được gọi là động cơ bước là thuật ngữ được sử dụng thông dụng trong lĩnh vực công nghiệp. Có thể kể đến như trong hệ thống di chuyển của các lại máy cắt CNC, máy cắt Laser, máy cắt Plasma CNC…Dưới đây là thông tin chi tiết về loại động cơ này, anh em cùng xem nhé:

Khái niệm về Step Motor là gì?

Động cơ bước được định nghĩa là một loại động cơ chạy bằng điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với đa số các động cơ điện thông thường.

khai niem step motor

Đây thực chất là một động cơ đồng bộ, được thực hiện để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới các dạng xung điện được cấu tạo rời rạc, kế tiếp nhau tạo thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động roto.

→ Cấu tạo động cơ bước

Stepper motor thường có cấu tạo như sau:

cau tao dong co buoc step motor

  • 1 Rotor là một dãy lá nam châm vĩnh cửu được xếp chồng lên nhau. Đặc biệt là trên các lá nam châm này lại chia thành các cặp cực xếp đối xứng nhau.
  • Thông thường thì Stato được tạo bằng sắt từ được chia thành các rãnh để đặt cuộn dây.

→ Nguyên lý hoạt động Stepping motor

Không quay theo chế độ thông thường, động cơ bước (Step motor) quay theo từng bước một và đạt độ chính xác cao về mặt điều khiển học.

nguyen ly hoat dong stepping motor

Hoạt động nhờ các bộ chuyển mạch điện tử, các mạch này sẽ đưa ra tín hiệu của lệnh từ đó điều khiển vào stato theo thứ tự và đi theo tần số nhất định. Tổng số góc quay của Rotor sẽ tương ứng với số lần chuyển mạch.

→ Step motor gồm những thông số nào?

Mỗi motor step thường sẽ có một bộ phận quan trọng nhất, theo những thông tin chi tiết từ phía nhà sản xuất thì hiện nay động cơ bước trên thị trường Việt Nam được thế giới DIY tin dùng với tổng số step là 200.

thong so cua step motor

Bên cạnh đó thì step motor còn có một số động cơ khác, có thể theo dõi qua bảng dưới đây:

Dòng tiêu thụ tối đa của mỗi pha 2.0 A
Điện trở của từng pha 1.4 Ω
Hiệu điện thế dòng điện 2.8 V

Tham số dòng tiêu thụ tối đa của mỗi pha (Rated Current/ phase) thể hiện cho bạn biết dòng điện tối đa mà mỗi pha của động cơ có thể nhận được.

Điện trở mỗi pha chính là hằng số. Cuối cùng thì con số hiệu điện thế dòng điện (voltage) là hiệu điện thế tối ưu có nhiệm vụ làm cho stepper hoạt động ổn định.

→ Stepper motor có điểm gì tốt?

uu diem step motor

Stepper motor hoàn toàn không xảy ra tình trạng chổi than

Không xảy ra hiện tượng đánh lửa chổi than, vì khi hiện tượng này xảy ra sẽ làm tổn hao năng lượng, đồng thời có thể gây nguy hiểm.

Tạo được mômen giữ nhờ Stepper motor

Động cơ bước là thiết bị có thể hỗ trợ làm việc tốt trong vùng tốc độ nhỏ. Đồng thời có thể giữ được mômen nhờ vào tác dụng hãm lại của từ trường rotor.

Stepper motor có thể điều khiển vị trí theo vòng hở

Ưu thế rất lớn của Stepper motor đó chính là ta có thể điều chỉnh vị trí quay của roto theo ý muốn mà không phải dùng đến encoder hay máy phát tốc, thiết bị vẫn có thể vận hành bình thường.

Stepper motor có khả năng độc lập với tải

Với động cơ bước, tốc độ quay của rotor không phụ thuộc vào tải, trong trường hợp momen tải quá lớn sẽ dẫn đến hiện tượng trượt, không thể kiểm soát được góc quay một cách chính xác.

Có bao nhiêu loại Step motor hiện nay?

Ta có thể phân loại Step Motor theo rotor, theo cực và theo số pha:

co bao nhieu loai step motor hien nay

#1 Step motor phân loại theo rotor

  • Loại 1: Stepper Motor có rotor tác động thông qua dây quấn hoặc tác động bằng nam châm vĩnh cửu.
  • Loại 2: Stepper Motor có rotor không được tác động nhưng thực tế có phần từ cảm ứng.
  • Loại 3: Stepper Motor được cấu tạo từ rotor, đồng thời kết hợp với 2 loại trên.

#2 Step motor phân loại theo cực

  • Loại 1: Stepper Motor đơn cực, bao gồm cả động cơ bước loại nam châm vĩnh cửu hoặc động cơ bước loại hỗn hợp.
  • Loại 2: Stepper Motor lưỡng cực, bao gồm cả động cơ bước loại nam châm vĩnh cửu hoặc động cơ bước loại biến từ trở.

#3 Step motor phân loại theo số pha

  • Loại 1: Step Motor 2 pha (Step motor 4 dây, 6 dây hoặc 8 dây).
  • Loại 2: Step Motor 3 pha (Step motor 3 dây hoặc 4 dây).
  • Loại 3: Step Motor 5 pha (Step motor 5 dây hoặc 10 dây).

Mô phỏng động cơ bước bằng Arduino trên Proteus

Dưới đây là hình ảnh mô phỏng động cơ bước bởi Arduino trên Proteus mà anh em cần tham khảo ngay, cùng xem nhé:

mo phong dong co buoc bang arduino

Mời anh em xem thêm:

Với các thông tin về Step motor được Mecsu đề cập trên, hy vọng sẽ giúp anh em hiểu hơn về khái niệm, ưu điểm, các loại cũng như cách hoạt động của loại động cơ này để ứng dụng vào đời sống sản xuất. Hãy theo dõi Blog Mecsu để cập nhật thêm nhiều thông tin mới nhất về công nghệ, cơ khí nhé.

Mecsu Learn – Kiến thức cơ khí

Đam mê cơ khí trong máu rồi, biết gì chia sẻ đó, anh em cùng nhau chia sẻ nhé
Subscribe
Notify of
0 Bình luận
Inline Feedbacks
View all comments