راستپ موتور نوعی از موتور dc می باشد که به صورت گسسته حرکت می کند. درون استپ موتور چندین سیم پیچ وجود دارد که در گروه هایی به نام فاز قرار داده شده اند. با عبور الکتریسیته از هر یک از این فازها، موتور با سرعت یک گام در واحد زمانی به چرخش در می آید.
با کنترل کردن گام های استپر موتور توسط یک کامپیوتر، میتوان کنترل سرعت و موقعیت بسیار دقیقی به دست آورد. به همین دلیل استپر موتورها گزینه هایی مناسب برای استفاده در پروژه هایی می باشند که نیاز به کنترل حرکت دقیق دارند. استپر موتورها در اندازه ها و انواع مختلف با مشخصات الکتریکی متفاوت برای کارهای صنعتی مختلفی وجود دارند که بر حسب نیاز می توان یکی از آنها را انتخاب نمود.
| آنچه در این مقاله می خوانید : |
اجزا تشکیل دهنده استپ موتور
استپر موتور از قسمت های استاتور، روتور و قاب های سر و انتها تشکیل گردیده است.
استاتور:
در قسمت استاتور تعدادی سیم پیچ با هم گروه بندی گردیده اند. مثلا در استپر موتور دو فاز دو گروه سیم پیچ هستند که از داخل با هم اتصال دارند که نهایتا چهار سیم از آن ها بیرون آمده که دو به دو به هر کدام به گروه سیم چیپ ها متصل اند. در استپر موتور سه فاز شش سیم خروجی خواهید داشت و در استپ موتور ۵ فاز ۱۰ سیم خروجی. البته این نکته را باید در نظر داشت که در استپ موتورها گاها این ده سیم یا شش سیم از داخل با یکدیگر سری یا موازی می گردند و بیرون می آیند.
روتور:
روتور معمولا بسته به اینکه گشتاور استپر موتور و طول استپر موتور چقدر می باشد تعداد طبقات کمتر یا بیشتری دارد. مثلا در یک استپر موتور که ۴ طبقه است اگر میخواهد طول بیشتری داشته باشد میتواند تا ۸ طبقه شود که در نتیجه آن گشتاور استپ موتور بیشتر می گردد یا میتواند طول آن به ۲ طبقه کاهش پیدا کند که در آن صورت نیز گشتاور استپ موتور نصف خواهد شد.
 |
حتما بخوانید : دنده شانه ای مورب چیست؟ |
قاب استپ موتور:
در تمامی استپر موتور ها بر خلاف باقی موتورها که بوش و بلبرینگ وجود دارد، در استپر موتور در دو طرف فقط بلبرینگ میبینید. علت عمر بالای استپر موتور هم همین موضوع می باشد، یعنی اثری از ذغال نمیبینید که بخواهد تمام شود یا اینکه بوشی وجود ندارد که بوش بخواهد جا بیندازد و خراب شود و عملکرد استپر موتور با مشکل مواجه گردد.
نحوه کارکرد استپ موتور ها
موتورهای DC زغالی هنگامی که ولتاژ به ترمینال های آنها تزریق می شود به نرمی حرکت می‌کنند. استپر موتور به وسیله قابلیت تبدیل پالس های ورودی به فواصل کوچک مشخص در موقعیت شفت شناخته می‌شوند. هر پالس شفت را به یک زاویه مشخص می‌برد. استپر موتورها اساساً دارای دندانه‌های مغناطیسی در اطراف یک شفت مرکزی از جنس آهن می‌باشند. الکترومغناطیس ها بوسیله یک مدار راه انداز خارجی یا یک میکروکنترلر تغذیه می شوند. جهت چرخاندن شفت ابتدا به یکی از مغناطیس‌ها توان داده می‌شود، که مغناطیس باعث جذب دندانه‌های دنده می‌گردد.
زمانیکه دندانه دنده روبروی اولین مغناطیس می‌ایستد، نسبت به مغناطیس بعدی دارای یک فاصله می‌باشد. این بدین معناست که در صورت روشن شدن الکترومغناطیس بعدی و خاموش شدن اولی دنده به آهستگی می‌چرخد تا دندانه روبروی مغناطیس دوم قرار گیرد. از آنجا فرایند آغاز می شود. هر یک از این چرخش ها یک گام (استپ) نامیده می‌شود، تعداد مشخصی از این گامها یک دور کامل موتور را می‌سازند (دقت شود نسبت تعداد گامها به دور موتور همواره یک عدد صحیح می باشد). و به این ترتیب یک موتور میتواند با زوایای مشخص بچرخد.
 |
حتما بخوانید : کوپلینگ چیست و انواع آن کدامند؟ |
انواع استپ موتور ها
چهار نوع اصلی از استپر موتورها موجود می باشد:
۱. استپ موتورهای با مغناطیس دائم
۲. استپ موتورهای سنکرون هایبرید
۳. استپ موترهای با مقاومت مغناطیسی متغیر
۴. استپ موتورهای لاوت LAVET TYPE
مزایای استپ موتور ها
- کنترل دیجیتالی ساده
- فاقد خطای تجمعی
- توقف ناگهانی بدون آسیب
- بدون جاروبک
- بدون نیاز به فیدبک پایدار
- ساختمان مکانیکی ساده
- راه‌اندازی ساده و ارزان
معایب استپ موتور ها
- توان خروجی محدود
- دوران با پله ثابت
- قادر به تغذیه بار با اینرسی زیاد نمی باشد.
- پرش و نوسان زیاد
- دارای راندمان کم
 |
حتما بخوانید : سروو موتور چیست و انواع آن کدامند؟ |
کاربرد استپ موتور
هرچند کاربرد استپر موتور ها امروزه بسیار گسترده گردیده است، اما استپ موتور ها را می توان در وسایلی مانند CNC ها، پرینتر های ۳ بعدی، پرینتر های جوهر افشان، اسکنر ها، پلاتر ها، فلاپی درایو ها، دی وی دی درایو ها، لنز بعضی از دوربین های دیجیتال یافت که البته این موارد گوشه ای از کاربرد استپر موتور ها می باشد.
به طور کلی برای سیستم هایی که نیاز است موقعیت دقیق (افقی، عمودی) یا زاویه دقیق را تعیین نماییم، می توانیم از استپر موتور ها استفاده کنیم. استپر موتور ها در ساخت ماشین های عددی مانند CNC در صنعت استفاده های فراوانی دارند.
همچنین استپر موتور ها در صنایع رباتیک نیز کاربرد وسیعی برای ساخت بازو ها و سایر اجزای دقیق ربات را به خود اختصاص داده اند. استپر موتور در صنایع خودروسازی نیز کاربرد فراوانی دارد و یکی از موارد کاربرد استپر موتور در خودروها کنترل میزان دور موتور (گاز)، افزایش دور موتور هنگام استفاده از کولر، جلوگیری از کاهش ناگهانی دور موتور و در کل ایجاد تعادل و کنترل دور موتور می باشد.
