logo-site-sefid
طرز کار استپ موتور

طرز کار استپ موتور

استپر موتور چگونه کار می کند

در این مقاله آموزشی یاد می‌گیرید که طرز کار استپ موتور چگونه است. ما اصول اولیه کار استپر موتورها، حالت‌های راه اندازی آن‌ها و انواع استپرها را با ساختار پوشش خواهیم داد.

طرز کار استپ موتور

استپر موتور یک موتور DC براشلس است که در مراحلی می‌چرخد. این بسیار مفید است، زیرا می‌تواند به طور دقیق بدون هیچ سنسور بازخوردی قرار گیرد، که یک کنترل‌کننده حلقه باز را نشان می‌دهد. استپر موتور شامل یک روتور است که عموما یک مغناطیس دائم است و توسط سیم پیچ های استاتور احاطه شده‌است. همانطور که ما مرحله به مرحله سیم پیچ ها را در یک ترتیب خاص فعال می‌کنیم و اجازه می‌دهیم جریان از طریق آن‌ها جریان یابد، آن‌ها استاتور را مغناطیسی خواهند کرد و قطب‌های الکترومغناطیسی ایجاد خواهند کرد که باعث نیروی محرکه به موتور خواهد شد. بنابراین اصل اساسی کار استپر موتورها است.

ش

حالت‌های راه اندازی

راه‌های مختلفی برای راه اندازی استپر موتور وجود دارد. اولین راه Wave Drive یا Single – Coil Exitation است. در این حالت ما فقط یک سیم پیچ را در زمانی فعال می‌کنیم که به این معنی است که برای این مثال موتور با ۴ سیم پیچ، روتور چرخه کامل را در ۴ مرحله انجام خواهد داد.

طرز کار استپ موتور

بعد از آن، حالت Full step drive است که خروجی گشتاور بسیار بالاتری را فراهم می‌کند، زیرا ما همیشه ۲ سیم پیچ فعال در یک زمان مشخص داریم. با این حال، این کار وضوح استپر را بهبود نمی‌دهد و دوباره روتور یک چرخه کامل را در ۴ مرحله ایجاد خواهد کرد.

03-حالت های-راه اندازی

برای افزایش وضوح استپر، ما از حالت Half Step Drive استفاده می‌کنیم. این حالت در واقع ترکیبی از دو حالت قبلی است.
در اینجا ما یک سیم پیچ فعال به همراه ۲ سیم پیچ فعال داریم و سپس دوباره یک سیم پیچ فعال به همراه ۲ سیم پیچ فعال و غیره. بنابراین با این حالت ما قدرت تفکیک را با همان ساختار دوبرابر می‌کنیم. حالا روتور چرخه کامل را در ۸ مرحله انجام می‌دهد.

04- حالت های-راه اندازی

با این حال، امروزه رایج‌ترین روش کنترل استپر موتور،Microstepping است. در این حالت ما جریان کنترل‌شده متغیر را به صورت موج سینوسی به سیم پیچ ها می‌دهیم. این کار حرکت روان روتور را ایجاد می‌کند، تنش قطعات را کاهش می‌دهد و دقت استپر موتور را افزایش می‌دهد.

05-حالت های-راه اندازی

راه دیگر افزایش وضوح استپر موتور با افزایش تعداد قطب‌های روتور و تعداد قطب استاتور است.

06-حالت های-راه اندازی

انواع استپر موتور از نظر ساختار

از نظر ساختار سه نوع استپر موتور مختلف وجود دارد: استپر با مغناطیس دائمی، استپر با مقاومت مغناطیسی متغیر و استپر موتور سنکرون هیبرید.

07-انواع-استپر موتور-از-نظر-ساختار

استپر با مغناطیس دائمی یک روتور مغناطیس دائم دارد که توسط سیم پیچ های استاتور هدایت می‌شود.آن‌ها قطب‌های قطب مخالف را در مقایسه با قطب‌های روتور ایجاد می‌کنند که روتور را به جلو می‌راند.

08-انواع-استپر موتور-از-نظر-ساختار

نوع بعدی، استپر موتور با مقاومت مغناطیسی متغییر که از روتور آهن نرم غیرمغناطیسی استفاده می‌کند. روتور دارای دندانه هایی است که از استاتور خارج می‌شوند و همانطور که ما سیم پیچ ها را به ترتیب خاصی فعال می کنیم، روتور به ترتیب حرکت می کند به گونه‌ای که حداقل gab را بین استاتور و دندان‌های روتور داشته باشد.

09-انواع-استپر موتور-از-نظر-ساختار

موتور Hybrid Synchronous ترکیبی از دو استپر قبلی است. این موتور دارای روتور دندانه‌ای مغناطیسی دائمی و همچنین یک استاتور دندان دار است. روتور دو بخش دارد، که در قطبیت مخالف هستند و دندانه های آن‌ها همانطور که در اینجا نشان‌داده شده‌است، آف ست(انحراف از میزان) می‌شوند.

10-انواع-استپر موتور-از-نظر-ساختار

این یک نمای جلویی از یک استپر موتور هیبریدی است که ۸ قطب روی استاتور دارد که توسط ۲ سیم‌پیچ A و B فعال می‌شوند. بنابراین اگر ما سیم‌پیچ A را فعال کنیم، ۴ قطب را مغناطیسی می‌کنیم که دوتا از آن‌ها دارای قطبیت جنوبی و دوتا از آن‌ها دارای قطبیت شمالی هستند.

11-انواع-استپر موتور-از-نظر-ساختار

می‌توانیم ببینیم که به این ترتیب دندانه های روتور با دندانه های قطب‌های A هم تراز می‌شوند و با دندانه های قطب‌های B هم تراز نمی‌شوند. به این معنی که در مرحله بعد وقتی قطب‌های A را خاموش می‌کنیم و قطب‌های B را فعال می‌کنیم، روتور ساعت مخالف را حرکت می‌دهد و دندانه هایش با دندانه های قطب‌ها هم تراز می‌شوند. استپر موتور ها در انواع پروژه های ما در آینده نقش خواهند داشت و در بخش آموزش رباتیک نیز از این موتورها استفاده خواهیم کرد.

12-انواع-استپر موتور-از-نظر-ساختار

اگر ما به فعال کردن قطب‌ها در یک ترتیب خاص ادامه دهیم، روتور به طور مداوم حرکت خواهد کرد. در اینجا ما همچنین می‌توانیم از حالت‌های مختلف راه اندازی مانند wave drive، full step drive، half step drive و microstepping برای افزایش بیشتر وضوح استپر موتور استفاده کنیم.

رضا قنبری
متخصص آموزش رباتیک

رضا قنبری هستم متخصص آموزش رباتیک با بیش از 10 سال سابقه فعالیت در ایران

این مطلب را به اشتراک بگذارید

Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Share on email
دسته بندی نشده

ساخت دستگاه خم کن مفتول

دستگاه خم کن مفتول سه بعدی آردینو در این آموزش به شما نشان خواهم داد که چگونه یک دستگاه خم کن مفتول سه‌بعدی مبتنی بر

طرز کار استپ موتور
آموزش الکترونیک

طرز کار استپ موتور

استپر موتور چگونه کار می کند در این مقاله آموزشی یاد می‌گیرید که طرز کار استپ موتور چگونه است. ما اصول اولیه کار استپر موتورها،

دسته بندی نشده

اثر هال چیست

اثر هال چیست و چگونه سنسورهای اثر هال کار می‌کنند در این آموزش یاد می‌گیریم که اثر هال چیست و چگونه سنسورهای اثر هال کار

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *