استپ موتور دو فاز

استپ موتور دو فاز

استپ موتور دو فاز (Stepper Motor) یکی از انواع الکتروموتورهاست که وظیفه‌ی انجام کنترل موقعیت را بر عهده دارد و در انواع مختلف و به منظور کنترل دقیق سرعت، مقدار و شتاب حرکت با استفاده از سیگنال های پالس استفاده می‌شود. استپر موتور علی رغم ابعاد کوچکی که دارد میتواند گشتاور بالایی تولید کند.  استپ موتور یک نوع موتور DC بدون جاروبک است که بر خلاف بسیاری دیگر از انواع استاندارد موتور الکتریکی که با اتصال الکتریسیه شروع به کار می کنند و با قطع جریان متوقف میشوند، نوعی دستگاه ورودی-خروجی دیجیتال با امکان شروع دقیق و توقف هستند. آنها به گونه ای ساخته شده اند که جریان عبوری از آن به یک سری سیم پیچ در فازها برخورد می کند که می توانند با توالی سریع روشن و خاموش شوند.

موتورها با دارا بودن سیم پیچ های چندگانه که در گروه هایی با نام فاز قرار دارند، با اعمال تغذیه به هر فاز، موتور به اندازه یک پله با زاویه مشخص، چرخش خواهد داشت.

استپ موتورها بر اساس ساختار داخلی به سه دسته اصلی استپ موتور دو فاز، سه فاز و پنج فاز تقسیم میشوند. وقتی که می گوییم دو فاز منظور دو مرحله ای بودن حرکت استپ موتور می باشد یعنی سیم پیچ ها به صورتی قرار گرفته اند که درایور استپ موتور دو فاز کار کند.

بیشتر بخوانید استپ موتور دو فاز : لیست قیمت اینورتر دلتا

انواع سیم پیچی استپ موتور دو فاز

دو نوع سیم پیچی جهت هسته های مغناطیس استپ موتور دو فاز وجود دارد : تک قطبی و دوقطبی.

1. موتورهای تک قطبی:

یک موتور تک قطبی دارای سیم پیچی با سر مرکزی می باشد. جریان در هر قسمت از سیم پیچ جهت ایجاد میدان مغناطیسی برقرار می گردد. در این آرایش ، قطبهای مغناطیسی بدون تغییر در جهت جریان می توانند معکوس گردند، بنابراین کموتاسیون در مدار به راحتی صورت می گیرد ( به عنوان مثال با یک ترانزیستور ) . اساسا ، هر فاز ، دارای یک سر مرکزی مشترک است : سه سیم برای هر فاز و شش سیم برای یک موتور دو فاز. اغلب سر مشترک هر دو فاز با هم یکی شده و بنابراین هر موتور دارای پنج سیم می باشد. به همین دلیل این موتورها را تک قطبی می نامند زیرا توان همواره از طریق همین قطب وارد می گردد.

یک میکروکنترلر یا کنترلر استپ موتور می تواند جهت فعال سازی ترانزیستورهای راه انداز در مسیر درست استفاده گردد. این عملکرد موتورهای تک قطبی باعث محبوبیت آنها گردیده است ، این راحت ترین راه جهت یک حرکت زاویه ای است.

(بوسیله اندازه گیری مقاومت دو سر سیم پیچها می توان آنها را شناسایی نمود. مقاومت بین سیم سر وسط و سیم انتهای کویل نصف مقاومت دو سیم انتهایی کویل می باشد. ) یک راه سریع جهت تست صحت عملکرد استپ موتور ، اتصال کوتاه کردن دو سر کویلها و سعی در چرخش شفت است، هر زمان که مقاومتی بیش از مقاومت نرمال احساس گردید نشانگر بسته بودن مدار آن سیم پیچ مشخص است و نشانه عملکرد صحیح فاز است.

2. موتورهای دوقطبی

موتورهای دوقطبی دارای یک سیم پیچ در هر فاز می باشند. جهت معکوس کردن قطبهای مغناطیسی جریان در یک سیم پیچ بایستی معکوس گردد، بنابراین مدار راه انداز پیچیده تر می باشد ، و اساسا با یک آرایش پل H بدست می آید. ( البته مدارات راه انداز زیادی برای این موضوع وجود دارد ). دو سیم برای هر فاز وجود دارد و هیچ سر مشترکی وجود ندارد.

در صورتی که فرکانس اعمالی به استپ موتور بیش از فرکانس پاسخگویی موتور باشد باعث افزایش اثر اصطکاک ساکن می گردد.

به دلیل استفاده بهتر از سیم پیچها ، توان موتورهای دوقطبی نسبت به موتور تک قطبی هم وزن خود بیشتر است. این به دلیل فضای فیزیکی اشغال شده توسط سیم پیچ هاست. یک موتور تک فاز دارای دوبرابر سیم بیشتر در حجم یکسان است اما نصف توان نقطه به نقطه در هر زمان را ارائه می دهد که به معنای تاثیر گذاری50% یا حداکثر 70% است. با وجود آنکه موتور دو قطبی جهت راه اندازی پیچیده تر است اما فراوانی تراشه های راه انداز به معنی آن است که دستیابی به این سیستم چندان هم سخت نیست.

کاربردهای استپ موتور دو فاز

• حرکت های متوالی به تعداد بالا
• دقت در حرکت و توقف
• حرکت در سرعت های خیلی پایین
• دراستپ موتورهای دو فاز سایز فلنج از 42 تا 110 میلیمتر و در استپ موتورهای سه فاز سایز فلنج از 56 تا 130 میلیمتر.
• در استپ موتورهای دو فاز گشتاور نامی از 0.2 تا 20 نیوتن/ متر و در استپ موتورهای سه فاز از 0.9 تا 35 نیوتن/ متر.
• امکان نصب از فلنج
• انکودر 1000 پالس بر دور. در مدل های به روز تر استپ موتورهای دو فاز از گشتاور 1.8 تا 8.8 تیوتن/ متر در اندازه فلنج 56 و 86 .
• در مقایسه با موتور هایی که گشتاور برابری دارند، حجم بسیار کمتری دارد.

بیشتر بخوانید استپ موتور دو فاز : خرید کنترلر دما

کاربرد کلی استپ موتور دو فاز

• ساختماشین‌های CNC
• پرینترهای سه بعدی
• اسکنر
• پلاتر
• فلاپی درایو ها
• دی وی دی درایو ها ( DVD Drive )
• لنز بعضی از دوربین های دیجیتال

تفاوت استپ موتور دو فاز و پنج فاز

2 تفاوت اصلی بین موتور دوفاز و پنج فاز وجود دارد. اولین تفاوت مکانیکی است. یک موتور استپر اساسا شامل دو قسمت استاتور و روتور است. در موتور دو فاز، استاتور از هشت قطب مغناطیسی با دندانه های کوچک ساخته شده است. در صورتی که استاتور موتورهای پنج فاز از ۱۰ قطب مغناطیسی تشکیل شده است. قطب‌ها در استاتور یک سیم‌پیچ می­‌باشد.

تفاوت دوم بین موتور دو فاز و پنج فاز، تعداد فازهای آن می­‌باشد. یک موتور دو فاز دارای دو فاز (فاز A و فاز B) است. در حالیکه موتور پنج فاز شامل پنج فاز است. ضرورتا، تعداد فاز بیانگر تعداد متفاوت ترکیب قطب‌ها می‌باشد که به طور متوالی انرژی‌دار می‌شوند تا روتور دوران کند. فاکتورهایی وجود دارند که بر روی عملکرد موتور استپر تاثیر گذار می‌باشند.

بعلاوه برای راه اندازی موتورهای استپر تعدادی راه وجود دارد. راه اندازی موجی، راه اندازی کامل، راه اندازی نیم پله و راه اندازی زیر پله عمومی ترین راه‌ها برای راه اندازی این موتورها هستند.

تفاوت استپ موتور تک فاز و سه فاز

موتورهای تک فاز هنگامی که یک سیستم سه فاز در دسترس نیستند یا به منظور محدودیت قدرت استفاده می شوند.

موتورهای سه فاز معمولا در صنعت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند چون قدرت آنها بیش از ۱۵۰% بیشتر از یک موتور تک فاز است و یک میدان مغناطیسی چرخشی سه فاز ایجاد می کند.

در حالی که کار کردن یک موتور تک فاز می تواند پر سر و صدا باشد و با لرزش همراه باشد؛ موتورهای سه فاز که گران تر هستند این لرزش ها را ایجاد نمی کنند و سر و صدای کمتری دارند.

بیشتر بخوانید استپ موتور دو فاز : خرید اسپيندل موتور

کلام آخر مقاله استپ موتور دو فاز

استپر موتور یکی از انواع الکتروموتور ها میباشد که وظیفه ی انجام کنترل موقعیت را بر عهده دارد و در انواع مختلف و به منظور کنترل دقیق سرعت، مقدار و شتاب حرکت با استفاده از سیگنال های پالس استفاده میشود.

استپر موتور علی رغم ابعاد کوچکی که دارد میتواند گشتاور بالایی تولید کند. سیستم استپرموتور به گونه ای است که میتواند موقعیت خود را در حالت ساکن حفظ کند. سیستم استپر موتور شامل یک درایوپر استپر موتور (که سیگنال های ضعیف پالس را گرفته و به فرمان قدرت برای حرکت موتور تبدیل میکند) و یک استپر موتور است.