Động cơ bước là gì? Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng của động cơ Step

Động cơ bước là gì?

Động cơ bước hay còn gọi là Step Motor 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. Chúng thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của rôto có khả năng cố định roto vào các vị trí cần thiết. (Theo wikipedia)

Nói chung động cơ bước là một loại động cơ mà bạn có thể quy định được góc quay của nó.
Ví dụ một động cơ bước 1,8 độ/bước quay hết 1 vòng 360 độ thì mất 200 bước (gọi là FULL STEP). Các chế độ quay nhiều xung thì động cơ quay sẽ êm hơn.

Ở Việt Nam thì người ta hay dùng là động cơ 200 step.

Có những loại động cơ bước – Step Motor nào?

Việc phân loại động cơ Step cũng có thể chia thành nhiều cách.

Cách 1: Phân loại động cơ Step theo số pha động cơ.

– Động cơ Step 2 pha tương ứng với góc bước 1.8 độ.

– Động cơ Step 3 pha tương ứng với góc bước là 1.2 độ.

– Và cuối cùng là động cơ Step 5 pha với góc bước là 0.72 độ.

Cách 2: Phân loại động cơ bước theo rotor.

– Động cơ có rotor được tác dụng bằng dây quấn hoặc nam châm vĩnh cữu.

– Động cơ thay đổi từ trở. Đây là loại động cơ có rotor không được tác động nhưng có phần tử cảm ứng.

Cách 3: Phân loại theo cực của động cơ.

– Động cơ đơn cực.

– Động cơ lưỡng cực.

Xem thêm: Động cơ servo là gì?

Cấu tạo của một động cơ bước.

Step Motor có cấu tạo như sau:

– 1 Rotor là một dãy các lá nam châm vĩnh cữu được xếp chồng lên nhau một cách cẩn thận. Trên các lá nam châm này lại chia thành các cặp cực xếp đối xứng nhau.

– Stato được tạo bằng sắt từ được chia thành các rãnh để đặt cuộn dây.

Cách hoạt động.

Động cơ bước không quay theo cơ chế thông thường, Step motor quay theo từng bước một nên nó có độ chính xác cao về mặt điều khiển học.

Chúng làm việc nhờ các bộ chuyển mạch điện tử. Các mạch điện tử sẽ đưa các tín hiệu của lệnh điều khiển vào stato theo thứ tự và một tần số nhất định.

Tổng số góc quay của rotor tương ứng với số lần chuyển mạch, cũng như chiều quay và tốc độ quay của rotor phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi.

Ưu điểm của động cơ bước – Step Motor.

Step Motor có ưu điểm là khả năng cung cấp moment xoắn cực lớn ở dải vận tốc thấp và trung bình.

Một động cơ bước trên thị trường khá bền, giá thành cũng tương đối thấp.

Việc thay thế cũng khá dễ dàng.

Không nên dùng Step Motor cho các thiết bị đòi hỏi tốc độ cao.

Nhược điểm.

Step Motor hay xảy ra có hiện tượng bị trượt bước. Lí do bởi vì lực từ yếu hay nguồn điện cấp vào không đủ.

Khi hoạt động thì Step Motor thường gây ra tiếng ồn và có hiện tượng nóng dần. Với những Step Motor thế hệ mới thì việc độ ồn và nóng của động cơ giảm đáng kể.

Ứng dụng của của Step Motor.

Động cơ bước hiện nay thường được ứng dụng nhiều trong điều khiển chuyển động kỹ thuật số là chủ yếu. Nó được thực hiện bởi các lệnh được mã hoá dưới dạng số.

Ứng dụng trong ngành tự động hoá, đặc biệt là đối với các thiết bị cần có sự chính xác. Ví dụ như các loại máy móc công nghiệp phục vụ cho gia công cơ khí như: Máy cắt plasma cnc, máy cắt cnc laser …
Ngoài ra trong công nghệ máy tính, động cơ Step được sử dụng cho các loại ổ đĩa cứng, ổ đĩa mềm, máy in…

Kết luận: Hi vọng bài viết trên có thể giúp bạn hiểu rõ được động cơ bước – Step Motor là gì? cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào.