Động cơ điện bước hay Step Motor là một trong những loại bộ phận quan trong ứng dụng rất nhiều trong các máy kỹ thuật cao như máy cắt laser, CNC, công nghệ tự động. Cùng tìm hiểu thêm các thông tin đầy đủ về động cơ bước dưới đây nhé.
Giới thiệu chung về động cơ bước
Động cơ bước, hay Step Motor, là một loại motor đồng bộ, sử dụng điện và có khả năng biến đổi các tín hiệu điều khiển thành các chuyển động góc quay. Các góc bước của động cơ đạt độ góc lớn nhất là 90 độ và nhỏ nhất đến 0,72 độ. Motor này có thể quy định được tần số góc quay của nó, và độ chính xác của vị trí phụ thuộc vào số bước trên mỗi vòng quay. Để quay càng êm hơn, cần sử dụng chế độ quay với nhiều xung. Trong số các góc bước thường được sử dụng phổ biến nhất là góc 1,8 độ, góc 2,5 độ, góc 7,5 độ và góc 15 độ. Ví dụ, một motor bước có góc 1,8 độ/ bước nếu quay hết 1 vòng khoảng 360 độ thì mất 200 bước (chế độ Full Step).
Giới thiệu chung
Phân loại các động cơ bước
Các loại động cơ được phân chia dựa trên các tiêu chí như số pha, cấu tạo roto và số cực. Dựa và số pha có thể chia động cơ thành motor 2 pha tương ứng với góc bước 1.8 độ, động cơ 3 pha với góc bước là 1.2 độ, động cơ bước 5 pha sẽ có góc bước là 0,72 độ.
Nếu như dựa vào cấu tạo roto bạn có thể chia thành các loại động cơ như motor với dây quấn hoặc motor dùng nam châm vĩnh cửu. Ngoài ra, loại motor thay đổi từ trở với roto tuy không được tác động để quay nhưng lại có phần từ cảm ứng. Nếu như dựa vào cực của động cơ bạn có thể chia động cơ thành động cơ lưỡng cực và động cơ đơn cực.
Cấu tạo của động cơ bước
Hai bộ phận chính cơ bản nhất của động cơ bước đó là roto và stato. Về cấu tạo cụ thể như sau:
Roto: được cấu tạo bởi một dãy các lá nam châm vĩnh cửu, chúng được sắp xếp chồng lên nhau một cách chính xác. Trên các lá nam châm người ta tiếp tục chia chúng thành các cặp đối xứng nhau.
Stato: cấu tạo của stato đó là sắt từ nguyên khối hắc được ghép bởi các lá thép, được cắt chia thành các rãnh nhỏ và đặt các cuộn dây vào rãnh. Khi nguồn điện được kết nối, chúng sẽ sinh ra từ tính.
Cấu tạo của motor
Nguyên lý hoạt động của motor bước
Motor này hoạt động khác với các loại thông thường vì nó quay theo từng bước một, giúp tăng độ chính xác, đặc biệt là trong điều khiển học. Chúng hoạt động dựa trên các bộ chuyển mạch điện tử để chuyển đổi tín hiệu lệnh điều khiển thành số lần quay tương ứng với số lần chuyển đổi của động cơ. Chiều quay và tốc độ quay phụ thuộc vào số thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi.
Có 4 phương pháp phổ biến để điều khiển motor, bao gồm: điều khiển dạng sóng, điều khiển đủ, điều khiển nửa bước và điều khiển vi bước. Phương pháp điều khiển vi bước mới cho phép động cơ dừng lại và định vị ở vị trí nửa bước chính giữa 2 bước đủ, tăng độ chính xác và giảm các vấn đề cộng hưởng lực khi motor hoạt động.
Nguyên lý hoạt động
Ưu nhược điểm của động cơ bước
Nắm được ưu-nhược điểm của động cơ bước sẽ giúp chúng ta áp dụng loại động cơ này vào sản xuất một cách tối ưu để đạt giá trị kinh tế cao. Vậy, hiện nay ưu-nhược điểm của động cơ này là gì?
Ưu điểm của động cơ này bao gồm khả năng cung cấp mô men xoắn cực lớn ở tốc độ thấp và vừa, tính bền bỉ, giá thành thấp và dễ thay thế.
Tuy nhiên, motor này cũng có một số nhược điểm như khó chịu khi bị trượt bước do lực từ yếu hoặc nguồn điện không đủ, tiếng ồn và hiện tượng nóng khi hoạt động. Do đó, nên tránh sử dụng động cơ này cho các thiết bị máy móc đòi hỏi tốc độ cao.
Ứng dụng động cơ bước vào lĩnh vực nào
Hiện nay, motor bước được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển chuyển động kỹ thuật số của các motor và được mã hoá tự động dưới dạng số. Nó đặc biệt được sử dụng trong ngành công nghiệp tự động hoá, bao gồm các thiết bị máy móc cần độ chính xác cao, như máy cắt công nghệ plasma CNC và máy cắt công nghệ CNC laser. Ngoài ra, động cơ này còn được sử dụng trong lĩnh vực máy tính, an ninh bảo mật, y tế, điện tử tiêu dùng và máy in 3D.
Trên đây chúng tôi đã giới thiệu thông tin về khái niệm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ bước. Nếu bạn có nhu cầu mua hay có bất kỳ thắc mắc nào hãy liên hệ ngay hotline để nhận được tư vấn nhanh chóng nhé.
