Dilihat: 9 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 16-05-2023 Asal: Lokasi
Pada artikel ini, kita akan membahas dasar-dasar motor stepper.Anda akan belajar tentang prinsip kerja, cara pengendalian, penggunaan dan jenis motor stepper.
Motor stepper adalah motor listrik yang ciri utamanya adalah porosnya berputar dengan melakukan langkah-langkah, yaitu dengan bergerak dengan jumlah derajat yang tetap.Fitur ini diperoleh berkat struktur internal motor, dan memungkinkan untuk mengetahui posisi sudut poros secara tepat hanya dengan menghitung berapa langkah yang telah dilakukan, tanpa memerlukan sensor.Fitur ini juga membuatnya cocok untuk berbagai macam aplikasi.
Seperti halnya motor listrik, motor stepper mempunyai bagian yang diam (stator) dan bagian yang bergerak (rotor).Pada stator terdapat gigi tempat kumparan dirangkai, sedangkan rotor berupa magnet permanen atau inti besi keengganan variabel.Kita akan mendalami lebih dalam struktur rotor yang berbeda nanti.Prinsip kerja dasar motor stepper adalah sebagai berikut: Dengan memberi energi pada satu atau lebih fasa stator, medan magnet dihasilkan oleh arus yang mengalir dalam kumparan dan rotor sejajar dengan medan tersebut.Dengan menyuplai fase berbeda secara berurutan, rotor dapat diputar dengan jumlah tertentu untuk mencapai posisi akhir yang diinginkan.
Ada berbagai driver motor stepper yang tersedia di pasaran, yang menampilkan fitur berbeda untuk aplikasi tertentu.Karakteristik yang paling penting mencakup antarmuka input.Opsi yang paling umum adalah:
Langkah/Arah – Dengan mengirimkan pulsa pada pin Langkah, driver mengubah outputnya sedemikian rupa sehingga motor akan melakukan suatu langkah, yang arahnya ditentukan oleh level pada pin Arah.
Fase/Aktif – Untuk setiap fase belitan stator, Fase menentukan arah arus dan memicu Aktifkan jika fase diberi energi.
PWM – Secara langsung mengontrol sinyal gerbang FET sisi rendah dan sisi tinggi.
Ciri penting lainnya dari penggerak motor stepper adalah jika ia hanya mampu mengontrol tegangan pada belitan, atau juga arus yang mengalir melaluinya:
Dengan kontrol tegangan, pengemudi hanya mengatur tegangan pada belitan.Torsi yang dikembangkan dan kecepatan pelaksanaan langkah hanya bergantung pada karakteristik motor dan beban.
Penggerak kendali arus lebih canggih, karena mereka mengatur arus yang mengalir melalui kumparan aktif agar memiliki kendali yang lebih baik terhadap torsi yang dihasilkan, dan dengan demikian perilaku dinamis seluruh sistem.
Stator motor stepper reaktif terbuat dari lembaran baja silikon, dan dua kutub magnet yang berlawanan dililit dengan belitan yang sama dengan arah belitan yang berbeda.Ketika diberi energi, sepasang kutub N dan S terbentuk, dan tidak ada belitan pada rotor motor.Rotor motor terbuat dari bahan magnet lunak.Terdapat banyak gigi kecil dengan ukuran yang sama dan jarak yang sama pada permukaan luar kutub rotor dan permukaan dalam kutub stator.Gaya elektromagnetik merupakan gaya penggerak motor stepper reaktif untuk bergerak.Di bawah pengaruh gaya elektromagnetik, rotor akan berpindah ke posisi permeabilitas magnet maksimum (atau resistansi magnet minimum) dan berada dalam keadaan seimbang.
Bahan rotor motor stepper magnet permanen adalah magnet permanen, jumlah kutub rotor dan stator sama, torsi keluaran motor besar, dan sudut langkah relatif besar, namun kinerja kerjanya bagus.
Struktur stator motor stepper hybrid sama dengan struktur motor stepper reaktif.Rotor dibagi menjadi dua bagian dalam arah aksial.Jumlah dan ukuran gigi kecil yang sama tersebar merata pada arah melingkar inti besi kedua bagian tersebut, namun letaknya salah setengah jarak gigi.Sebuah magnet permanen ditancapkan di tengah-tengah kedua inti besi, sehingga inti besi pada salah satu ujung rotor berkutub N dan inti besi pada ujung lainnya berkutub S, seperti terlihat pada Gambar 1.1.Polaritas N dan S dari rotor tetap tidak berubah, dan perubahan berurutan dari polaritas N dan S dari kutub magnet stator diwujudkan dengan mengendalikan arus belitan stator, dan gaya yang sesuai dihasilkan pada kutub N dan S dari rotor. untuk mendorong rotor agar berputar sesuai kebutuhan.Karena medan magnet permanen rotor motor stepper hybrid juga menghasilkan sebagian torsi, maka lebih besar dari torsi yang dihasilkan medan magnet stator motor stepper reaktif.
Memilih motor stepper untuk CNC adalah tentang memahami persyaratan torsi dan RPM (kecepatan) Anda.
Motor stepper terbaik akan mampu menghasilkan torsi yang Anda butuhkan sekaligus cukup cepat. Saya beri tahu Anda pilihan terbaik saya tergantung pada kategori motor stepper:
Sekarang setelah kita memahami prinsip kerja motor stepper, ada baiknya kita merangkum kelebihan dan kekurangannya dibandingkan jenis motor lainnya.
Motor stepper adalah motor listrik yang mengubah pulsa listrik menjadi gerakan mekanis yang presisi, menjadikannya solusi ideal untuk banyak aplikasi medis.Peralatan dan perlengkapan medis sering kali memerlukan penentuan posisi presisi tinggi, kebisingan rendah, dan kemampuan torsi tinggi, yang semuanya dapat dicapai dengan motor stepper.
Salah satu keunggulan utama motor stepper adalah kemampuannya memberikan gerakan yang tepat dan akurat.Hal ini menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk aplikasi medis seperti robot bedah, pompa infus, dan pemindai CT, di mana bahkan penyimpangan kecil dari jalur atau posisi yang diinginkan dapat menimbulkan konsekuensi serius.Motor stepper juga dapat diprogram untuk menghasilkan gerakan yang halus dan terkontrol, yang penting dalam prosedur bedah dan pencitraan medis.Persentase kesalahan langkah tidak terakumulasi seiring putaran motor.
1. Mampu berlari pada berbagai kecepatan, termasuk kecepatan sangat lambat tanpa pengurangan gigi.
2. Motor stepper memberikan respon yang sangat baik selama mode start, stop dan reverse.
3. Sangat andal karena tidak menggunakan sikat atau komutator.Masa pakainya bergantung pada masa pakai bearing.
4. Rangkaian kontrol motor stepper sederhana dan berbiaya rendah.Hal ini terutama digunakan untuk aplikasi daya rendah. Jumlah fase motor stepper: mengacu pada jumlah kelompok kumparan di dalam motor.Saat ini yang umum digunakan adalah dua fasa dan tiga fasa.
1. Sudut langkah: sesuai dengan sinyal pulsa, perpindahan sudut rotor motor.
Parameter listrik: arus, resistansi, induktansi.
Menahan torsi: mengacu pada momen ketika motor stepper diberi energi tetapi tidak berputar, stator mengunci rotor.
2. Torsi pemosisian: Torsi penguncian rotor motor itu sendiri saat motor tidak diberi daya.
3. Karakteristik frekuensi torsi berjalan: Kurva hubungan antara torsi keluaran dan frekuensi selama pengoperasian motor diukur dalam kondisi pengujian tertentu.
Pertama, motor penggerak terutama digunakan dalam beberapa kesempatan dengan persyaratan penentuan posisi, seperti: penarikan meja potong kawat, meja mesin rumbai (penentuan posisi pori), mesin pengemas (panjang tetap), pada dasarnya semua kesempatan yang melibatkan pemosisian Gunakan itu.
Kedua, ini banyak digunakan pada printer 3D, peralatan pemantauan, kunci pintar, penganalisis darah, mikroskop pintar, penguji penglihatan, dan bidang lainnya, terutama cocok untuk aplikasi yang memerlukan pengoperasian stabil, kebisingan rendah, respons cepat, masa pakai lama, dan torsi keluaran tinggi .
Ketiga, motor penggerak banyak digunakan pada mesin dan peralatan tekstil seperti mesin bordir terkomputerisasi.Ciri-ciri motor loncatan jenis ini adalah torsinya tidak tinggi, kecepatan respon start-up yang cepat, kebisingan pengoperasian yang rendah, pengoperasian yang stabil, dan kinerja pengendalian yang baik., Biaya seluruh mesin rendah.
Tindakan pencegahan penggunaan motor stepper:
1. Motor stepper digunakan pada kondisi kecepatan rendah --- kecepatannya tidak melebihi 1000 putaran per menit (6666PPS pada 0,9 derajat), sebaiknya antara 1000-3000PPS (0,9 derajat), dan dapat digunakan di sini oleh perangkat yang melambat.Saat ini, motor memiliki efisiensi kerja yang tinggi dan kebisingan yang rendah.
2. Motor penggerak sebaiknya tidak menggunakan keadaan langkah penuh, getarannya besar dalam keadaan langkah penuh.
3. Untuk beban dengan momen inersia besar, sebaiknya dipilih motor dengan ukuran rangka besar.
4. Ketika motor berada pada kecepatan yang lebih tinggi atau beban inersia yang besar, maka terjadilah gen.
