استپ موتور چیست؟

استپ موتور(step motor) یا استپر موتور، یک موتور الکتریکی براش لس DC است که یک چرخش کامل را به استپ های مساوی تقسیم می کند. پس از آن، موقعیت موتور می تواند بدون هیچ سنسور موقعیتی برای بازخورد حرکت کند و در یکی از این مراحل نگهداری شود، تا زمانی که موتور به دقت نسبت به کارکرد در رابطه با گشتاور و سرعت اندازه گیری شود.

مقایسه انواع استپ موتور از لحاظ کاربرد:

• استپ موتورهای ۳ فاز بیشتر در حرکتهای با رفت و برگشت زیاد و سریع به کار می روند.
• استپ موتورهای ۵ فاز در حرکتهای با سرعت و دقت بالا به کار گرفته می شوند، تا جاییکه یک استپ موتور ۵ فاز با درایور میکرواستپ می تواند دقتی تقریبا معادل یک سرو موتور ۱۷ بیتی داشته باشد.
• استپ موتورهای ۵ فاز با درایور معمولی (Full/Half) لرزش بسیار کمی دارند و جز در موارد با دقت زیاد، نیازی به درایور میکرو استپ ندارند.
• استپ موتور های دو فاز با درایور معمولی (Full/Half) لرزش زیادی دارند و می بایست برای حذف لرزش آنها از روشهای مکانیکی استفاده نمود.
• به صورت کلی، اگر در پروژه های خود از سرو موتور (+گیربکس) استفاده می کنید، ولی به سرعت بالایی نیاز ندارید (کمتر از ۵۰۰RPM) و گشتاور مورد نیازتان نیز کمتر از ۳۰N.M است، می توانید جهت کاهش هزینه های خود به استپ موتور فکر کنید.

کاربرد استپ موتور:

• موقعیت یابی (Positioning):

از آنجایی که استپر موتور در گام هایی دقیق و قابل تکرار حرکت می کند، در کاربرد هایی که نیاز به موقعیت یابی دقیق است مانند پرینتر های سه بعدی، CNC، پلتفرم های دوربین و پلاتر های X و Y، بعضی از دیسک های گردان برای موقعیت خواندن یا نوشتن هد، نسبت به انواع دیگر موتور ها برتری دارند.

• کنترل سرعت (Speed Control):

این نوع موتور با افزایش دقیقی که در حرکت دارد، کنترل عالی در سرعت چرخش سیستم های اتوماسیون و رباتیک می تواند داشته باشد.

• گشتاور در سرعت کم (Low Speed Torque):

موتور های DC معمولی در سرعت های کم گشتاور قابل توجهی ندارند، یک استپر موتور بیشترین گشتاور را در سرعت های کم دارد، بنابرین بهترین انتخاب برای کاربردهایی است که نیاز به سرعت کم با بیشترین دقت را دارند.

اجزاء تشکیل دهنده استپ موتورها:

استپ موتور از ۳ بخش استاتور، روتور و قاب های سر و انتها تشکیل شده است.

• استاتور:  

در قسمت استاتور تعدادی سیم پیچ با هم گروه بندی شده اند. مثلا در استپ موتور دو فاز دو گروه سیم پیچ میبینید که از داخل با هم اتصال دارند که نهایتا چهار سیم از آن ها بیرو ن آمده که دو به دو به هر کدام به گروه سیم چیپ ها متصل اند. در استپ موتور سه فاز شش سیم خروجی خواهید داشت و در استپ موتور ۵ فاز ۱۰ سیم خروجی . البته این نکته هم وجود دارد که در برخی استپ موتورها این ده سیم یا شش سیم از داخل با یکدیگر سری یا موازی میشوند و بیرون می آیند.

• روتور:

روتور معمولا بسته به اینکه گشتاور استپ موتور و طول استپ موتور چقدر است تعداد طبقات کمتر یا بیشتری دارد. مثلا در یک استپ موتور که ۴ طبقه است اگر میخواهد طول بیشتری داشته باشد میتواند تا ۸ طبقه شود که در نتیجه آن گشتاور استپ موتور بیشتر میشود یا میتواند طول آن به ۲ طبقه کاهش پیدا کند که در آن صورت نیز گشتاور استپ موتور نصف خواهد شد.

• قاب استپ موتور:

در سرو ته استپ موتور ها  بر خلاف باقی موتورها که از بوش ،ذغال و بلبرینگ وجود دارد در استپ موتور در دو طرف فقط از بلبرینگ استفاده شده است که علت عمر بالای استپ موتور هم همین موضوع است یعنی اثری از ذغال نمیبینید که بخواهد تمام شود یا اینکه بوشی وجود ندارد که بوش بخواهد جا بیندازد و خراب شود و عملکرد استپ موتور با مشکل مواجه شود.

مزایای استپ موتور ها:

یک مزیت بزرگ استپر موتورها کنترل عالی موقعیت است که باعث می‌شود در کاربردهای کنترل دقیق مورد استفاده قرار بگیرد. همچنین گشتاور نگه‌دارنده بسیار خوب این موتورها، آن‌ها را به انتخابی ایده‌آل برای کاربردهای رباتیک تبدیل کرده است. علاوه بر این، این موتورها در مقایسه با موتور DC معمولی یا سروو موتورها طول عمر بیشتری دارند.

معایب استپ موتور ها:

مانند تمام موتورها، استپر موتورها هم نقاط ضعف خود را دارند. از آنجایی‌که گام‌های کوچک حرکت می‌کنند، امکان رسیدن به سرعت‌های بالا را ندارند. همچنین حتی در حالت بدون حرکت، برای گشتاور نگه‌دارنده انرژی مصرف می‌کنند که باعث افزایش مصرف برق آن‌ها می‌شود.

برای دریافت مشاوره بیشتر می توانید با ما در تهران ابزار در تماس باشید.