در این نوشته مروری مختصر از نحوه عملکرد دقیق موتور پله‌ای را توضیح خواهیم داد.

استپر موتور چیست؟

موتور پله ای نوعی موتور DC سنکرون بدون جاروبک است که بر خلاف بسیاری از انواع دیگر موتورهای الکتریکی استاندارد، ​​تا زمانی که ولتاژ DC عبوری به آن قطع شود به طور مداوم نمی چرخد.

در عوض، استپر موتورها نوعی دستگاه ورودی-خروجی دیجیتال برای راه اندازی و توقف دقیق ( در نقطه و یا زاویه ی تعیین شده ) هستند. آنها به گونه ای ساخته شده اند که جریان عبوری از آن ، از مجموعه ای از سیم پیچ های مرتب شده در فاز رد می شود که می توانند به ترتیب سریع روشن و خاموش شوند. این امر به موتور اجازه می‌دهد تا در کسری از زمان بچرخد. این فازهای از پیش تعیین‌شده به‌عنوان «گام‌» نامیده می‌شوند.

یک موتور پله ای برای تقسیم یک چرخش کامل به تعدادی چرخش بسیار کوچکتر (و اساساً برابر) طراحی شده است. ;که از این چرخش های کوچک میتوان برای چرخش در درجه و زوایای تعیین شده در ماشین های صنعتی استفاده کرد. نتیجه نهایی این است که می توان از یک موتور پله ای برای انتقال حرکات دقیق به قطعات مکانیکی ای استفاده کرد که به دقت بالایی نیاز دارند.

موتورهای پله ای معمولاً به صورت دیجیتالی کنترل می شوند و به عنوان اجزای کلیدی در یک سیستم موقعیت یابی و کنترل حرکت بصورت حلقه باز عمل می کنند. آنها بیشتر در برنامه‌های نگه‌داشتن یا موقعیت‌یابی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع شما نمیتوانید با اعمال ولتاژ به سیم های موتور پله ای مستقیم این موتور را روشن کنید بلکه برای راه اندازی این موتور به یک درایور یا راه انداز که یک برد الکترونیکی است نیاز خواهید داشت .

این برد الکترونیکی خود از یک کنترلر دستور میگیرد بدین صورت باتوجه به دستوری که از کنترلر به درایور موتور داده میشود موتور راه اندازی می شود بدین صورت که با توجه به فرمان کنترلر موتور به عنوان مثال پس از 4 دور کامل و 10 درجه از چرخش باز می ایستد و پس از 2 ثانیه در جهت مخالف 2 دور زده و مجددا می ایستد این فرمان متناسب با برنامه ای که از طرف کنترلر به درایور موتور داده می شود تا انتهای کار ادامه خواهد داشت .

موتورهای پله ای چگونه کار می کنند؟
در یک موتور DC معمولی، ولتاژ به پایانه ها اعمال می شود که به نوبه خود باعث می شود سیم پیچ سیم با سرعت در داخل یک محفظه آهنربایی ثابت («استاتور») بچرخد.

بیشتر بخوانید
موتور الکتریکی چیست وچگونه کار میکند

در این تنظیم، سیم پیچ سیم چرخان («روتور») به طور مؤثری به آهنربای الکتریکی تبدیل می شود و بر اساس اصل آشنای جاذبه و دافعه مغناطیسی، به سرعت در مرکز موتور می چرخد. ترکیبی از برس‌ها (جاربک ها) و یک کلید الکتریکی دوار ( کلکتور ) که به عنوان کموتاتور شناخته می‌شود، اجازه می‌دهد تا جهت جریان به سیم‌پیچ به سرعت متناوب شود. این امر باعث ایجاد چرخش مداوم یک طرفه سیم پیچ می شود و این حرکت روتور تا زمانی که مجموعه با ولتاژ کافی تغذیه شود ادامه دارد.

نقطه ضعف احتمالی این نوع موتور (موتور دی سی ) این است که به طور مداوم و برای تعداد دلخواه چرخش تا قطع برق می چرخد. این امر کنترل نقطه توقف دقیق موتور را بسیار سخت می کند و آن را برای کاربردهایی که به کنترل دقیق بیشتری نیاز دارند نامناسب می کند. کنترل دستی جریان روشن/خاموش برق به موتور نمی تواند دقت لازم برای شروع و توقف را برای انجام حرکات دقیق به شما بدهد.

نحوه ی چرخش استپر موتور

در موتور پله ای، تنظیمات کاملاً متفاوت است. به جای یک روتور سیم پیچی که در داخل محفظه ثابت آهنربا می چرخد، موتورهای پله ای با یک محفظه سیم ثابت (استاتور در این مورد) ساخته شده اند، که در اطراف تشکیل مجموعه ای از آهنرباهای الکترومغناطیسی دندانه دار را میدهند ، روتور نیز با داشتن هسته مرکزی که آهنربای دائمی می باشد و دارای دندانه هایی به تعداد دندانه های استاتور می باشد ، ساخته می شوند. موتور پله ای یک جریان الکتریکی پالسی را که توسط یک درایور موتور پله ای کنترل می شود، به حرکات دقیق یک مرحله ای دندانه دار مانند تبدیل میکند.

خرید انواع استپر موتور از فروشگاه الکتروآروین

هر یک از این پالس های موتور پله ای، روتور را از طریق یک افزایش دقیق و ثابت یک دور کامل حرکت می دهد. از آنجایی که جریان بین سیم‌پیچ‌های دور روتور سوئیچ می‌شود، بخش دوار می‌تواند در صورت لزوم چرخش‌های کامل یا جزئی را کامل کند، یا می‌تواند آن را به طور ناگهانی در هر یک از مراحل اطراف چرخش خود متوقف کند.

در نهایت، قدرت واقعی یک موتور پله ای در مقابل موتورهای DC براش معمولی این است که آنها می توانند به سرعت خود را در یک موقعیت یا بازه شناخته شده و قابل تکرار قرار دهند و سپس آن موقعیت را تا زمانی که لازم است حفظ کنند. این باعث می شود آنها در کاربردهایی با دقت بالا مانند روباتیک و چاپ و دستگاه های سی ان سی بسیار مفید باشند. ویدئوی زیر نحوه عملکرد یک استپر موتور را نشان می دهد:

در پست های بعدی در رابطه با انواع استپر موتور خواهیم نوشت و به توضیح خواهیم پرداخت
برگرفته از ویکی پدیا