Động cơ bước là gì?
Động cơ bước, còn được gọi là Step Motor, là một loại động cơ chạy bằng điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt so với các loại động cơ điện thông thường. Điểm đặc biệt của động cơ bước là biến đổi các tín hiệu điều khiển thành các chuyển động góc hoặc các chuyển động của rôto theo các vị trí đã được cố định trước. Bạn có thể hiểu nôm na rằng động cơ bước là loại động cơ có thể điều chỉnh góc quay được. Ví dụ, một động cơ bước 1,8 độ/bước sẽ mất 200 bước để quay một vòng 360 độ (gọi là FULL STEP). Nếu sử dụng chế độ quay với số xung cao hơn, động cơ bước sẽ hoạt động êm hơn. Ở Việt Nam, động cơ bước thường có 200 bước.
Các loại động cơ bước – Step Motor
Phân loại động cơ bước có thể được thực hiện theo nhiều cách:
Cách 1: Phân loại theo số pha
- Động cơ bước 2 pha: Góc bước là 1,8 độ.
- Động cơ bước 3 pha: Góc bước là 1,2 độ.
- Động cơ bước 5 pha: Góc bước là 0,72 độ.
Cách 2: Phân loại theo rotor
- Động cơ có rotor được tác dụng bằng dây quấn hoặc nam châm vĩnh cữu.
- Động cơ thay đổi từ trở: 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.
Cấu tạo của một động cơ bước
Động cơ bước có cấu tạo gồm:
- Rotor: Là một dãy các lá nam châm vĩnh cữu được xếp chồng lên nhau. Các lá nam châm này chia thành các cặp cực xếp đối xứng.
- Stato: Được tạo bằng sắt từ và chia thành các rãnh để đặt cuộn dây.
Cách hoạt động
Động cơ bước hoạt động theo cơ chế bước một, chứ không phải quay liên tục như các động cơ thông thường. Điều này giúp động cơ bước có độ chính xác cao về mặt điều khiển. Cấu tạo điện tử của động cơ bước cho phép nhận tín hiệu điều khiển từ mạch điện tử và biến nó thành các bước xoay có tần số và thứ tự nhất định. Số bước quay của rotor phụ thuộc vào số lần chuyển mạch và tần số chuyển mạch.
Ưu điểm của động cơ bước – Step Motor
Động cơ bước có ưu điểm là có khả năng cung cấp moment xoắn cực lớn ở dải vận tốc thấp và trung bình. Bên cạnh đó, động cơ bước trên thị trường có độ bền cao và giá thành tương đối thấp. Việc thay thế cũng rất dễ dàng. Tuy nhiên, động cơ bước không phù hợp cho các thiết bị đòi hỏi tốc độ cao.
Nhược điểm
Động cơ bước có thể bị trượt bước khi lực từ yếu hoặc nguồn điện không cung cấp đủ. Khi hoạt động, động cơ bước thường phát ra tiếng ồn và có thể gây nóng. Tuy nhiên, những động cơ bước thế hệ mới đã giảm đáng kể mức độ ồn và nhiệt độ hoạt động.
Ứng dụng của động cơ bước – Step Motor
Hiện nay, động cơ bước được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển chuyển động kỹ thuật số. Các lệnh điều khiển được mã hoá dưới dạng số để điều khiển động cơ bước. Động cơ bước được ứng dụng trong ngành tự động hóa, đặc biệt là trong các thiết bị đòi hỏi sự chính xác cao. Ví dụ như trong các máy móc công nghiệp phục vụ cho gia công cơ khí như máy cắt plasma CNC, máy cắt laser CNC. Ngoài ra, trong công nghệ máy tính, động cơ bước còn được sử dụng cho các loại ổ đĩa cứng, ổ đĩa mềm, máy in và nhiều ứng dụng khác.
Kết luận: Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về động cơ bước – Step Motor, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó.
