up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله استپ موتور PDF
QR code - استپ موتور

استپ موتور

آشنايي با استپ موتور

با درک ميدان هاي مغناطيسي و کشف آنکه مي توان انرژي الکريکي را به انرژي مکانيکي تبديل نمود تحولي عظيم در تاريخ بشري بوجود آمد ، بگونه اي که بشر روز به روز به تفکر و طراحي و ساخت وسايلي که بتوانند با استفاده از انرژي الکتريکي ، انرژي مکانيکي توليد نمايند روي آورد. از اين رو انواع موتور هاي الکتريکي به صحنه وجود آمده و همچنان سير تکميلي خود را طي نمودند تا به امروز که مي توان براي هر نوع کاربري ، نوع خاصي از موتورها را بکار برد. اما ساخت اسپ موتور با امکاناتي که به طراحان و سازندگان ماشين آلات ميدهد ، به گونه اي برجسته سبب کاهش هزينه ها در همه زمينه ها مي شود. يکي از چندين مزاياي بسيار زياد اين نوع الکتروموتورها تبديل مکانيزم هاي بسيار پيچيده مکانيکي ، به تنها يک محرک استپي مي باشد. در ادامه با اين پديده جالب آشنا تر خواهيم شد.
استپ موتور يا موتور پله اي
يک استپ موتور وسيله اي الکتريکي است چرخش زاويه اي گسسته يا پله اي دارد و با اتصال به ضربان هايي در فرکانسي خاص کار مي کند. هر ضربان فرستاده شده به موتور سبب حرکت محور موتور تا زاويه اي معين مي شود که اين زاويه ، زاويه استپينگ (Stepping Angle) ناميده مي شود.
روتور از جنس آهنرباي دائمي است و شش دندانه دارد که با فاصله هاي مساوي و يک در ميان در قطب هاي N و S اطراف روتور قرار دارند.استاتور چهار قطب دارد که هر قطب داراي پيچه اي است که اين پيچه از مرکز خروجي V را داراست.
پيچه هاي روي قطب هاي مختلف به هم وصلند بطوري که فقط پنج سيم A , B , C , D & +V از موتور خارج مي شوند.پيچه با ارسال جريان به سيم +V و خروج آن از يکي از سيمهاي ديگر فعال مي شود.
سيم پيچ ها در دندانه هاي استاتور به روشي پيچيده مي شوند به طوريکه نتايج زير حاصل مي شود :
اگر سيم B فعال باشد ، قطب ۱ شمال و قطب ۲ جنوب خواهند بود و اگر سيم A فعال باشد قطب ۱ جنوب و قطب ۲ شمال مي شود.
اگر سيم C فعال باشد قطب ۳ شمال و قطب ۴ جنوب و اگر سيم D فعال باشد قطب ۳ جنوب و در عوض قطب ۴ شمال خواهند بود.
عملکرد استپ موتورها براساس اين قانون است که وقتي قطبهاي مشابه دفع مي شوند ، قطبهاي مخالف جذب مي شوند. اگر سيم پيچ ها در توالي صحيح فعال باشند روتور در مسير و جهتي معين خواهد چرخيد.
شکل ۱ ساختمان ساده شده يک استپ موتور Bifilar مگنت دائمي را نشان مي دهد.
شکل ۱ ساختمان ساده شده يک استپ موتور Bifilar مگنت دائمي را نشان مي دهد.
اگر توالي اين القا ها معکوس شود ، جهت حرکت نيز معکوس مي شود.
اگر حتي همه القا ها متوقف شده و هيچ جرياني به موتور وارد نشود ، به علت وجود آهنرباهاي دائمي در روتور بازهم مقداري جاذبه ميان قطب ها و دندانه ها وجود دارد. از اين رو حتي هنگامي هم که هيچ تغذيه اي به موتور متصل نيست ، بازهم قدري ((گشتاور نگه دارنده)) در موتور باقي مي ماند.
از شکل ۲ مي توان مشاهده نمود که موتور زاويه استپينگ يا زاويه مرحله ۳۰ درجه دارد و براي کامل کردن يک چرخه به ۱۲ استپ يا مرحله نياز دارد. تعداد مرحله ها در هر دور در يک موتور استپي با اضافه کردن دندانه هاي بيشتر روي روتور مي تواند افزايش يابد و با اضافه کردن دندانه هايي به دندانه هاي استاتور ، زاويه استپينگ يا زاويه طي مرحله يک موتور استپي را مي توان تا حد ۱.۸ درجه کوچک کرد به طوري که براي طي يک چرخه دويست مرحله نياز باشد.
برنامه القاي پيچه ها در شکل ۲ به القاي تک فاز معروف است ; از آنجا که در هر زمان فقط يکي از چهار پيچه فعال است.
در هر مرحله دندانه هاي روتور دقيقا رد مقابل دندانه هاي فعال استاتور قرار مي گيرند. با اين حال راه اندازي موتور با دو پيچه حامل جريان در يک زمان امري ممکن است (القاي دو فازي). در اين حالت دندانه هاي روتور خود را در ميان دوتا از دندانه هاي فعال استاتور قرار مي دهند. جدول ۲ برنامه کاري و موقعيت روتور را براي القاي دو فاز و تک فاز نشان مي دهد.توجه داشته باشيد که زاويه مرحله يا همان Stepping Angle براي دو نوع القا يکي است بجز اينکه موقعيت هاي روتور با نصف زاويه مرحله تعيين مي شوند.
اگر القاي تک فاز و دو فاز با هم ترکيب شوند ، يک حالت نيم مرحله (Half Step mode) حاصل مي شود. در اين حالت تعداد مراحل يا استپ ها در هر چرخه دو برابر است ; به طوري که اگر موتوري در حالت مرحله کامل يا Full – Step براي کامل کردن چرخه به دويست دور نياز داشته باشد ، در حالت نيم مرحله يا Half – Step به چهارصد دور براي تکميل آن نياز دارد.
استپ موتوري که در بالا شرح داده شد از دو پيچه با در مقابل هم قرار دادن مگنت هاي همنام در هر قطب استفاده مي کند. به اين دليل است که اين نوع ، استپ موتور Bifilar ناميده مي شود.
● نتيجه گيري
کارايي و امکانات يک استپ موتور بسيار بيشتر از انواع ديگر الکترو موتورها مي باشد. بدين لحاظ که بسياري مکانيزم ها و حالات مختلف چرخش را مي توان از آنها گرفت و همچنين اين که کنترل اين موتور ها بسيار آسان تر از سايرين است به طوري که عمدتا به وسايل کنترل سرعت اضافي از قبيل ترمز هاي الکتريکي و مکانيکي نيازي ندارند.
پس بر ماست تا با افزايش دانش خود در مورد اين نوع کارامد از موتورهاي الکتريکي سعي در استفاده هرچه بيشتر از امکانات آنها کنيم.

معمول ترين راهها جهت افزايش نيروي توليدي موتور افزايش راندمان حجمي موتور ميباشد.به کمک افزايش راندمان حجمي بسته به تکنيک مورد استفاده ميتوان از ۵% تا ...

يك موتور خطي در واقع يك موتور الكتريكي است كه استاتورش غير استوانه شده است تا به جاي اينكه يك گشتاور چرخشي توليد كند، يك نيروي خطي در راستاي طول استات ...

يک موتور الکتريکي ، الکتريسيته را به حرکت مکانيکي تبديل مي‌کند. عمل عکس آن که تبديل حرکت مکانيکي به الکتريسيته است، توسط ژنراتور انجام مي‌شود. اين دو ...

امروزه بر روي اينترنت صدها ميليون صفحه حاوي اطلاعات وجود دارد. کاربران اينترنت با آگاهي از آدرس يک سايت ، قادر به اتصال به سايت مورد نظر و استفاده از ...

موتور هاي چند فاز موتورهاي چند فازه موتورهاي متناوبي هستند که به صورت دو يا سه فاز کار مي کنند . هر دو از لحاظ ساختماني مشابه بوده و فقط اتصال داخلي ک ...

● از موتور براي تبديل انرژي الکتريکي به انرژي مکانيکي استفاده مي شود. بسته به کارکرد ربات ، توان مصرفي ، دقت لازم و پارامترهايي از اين قبيل نوع موتور ...

موتورهاي دوراني (وانکل) زير مجموعه موتورهاي احتراق داخلي مي باشند. اما شيوه کار آنها با موتورهاي رايج پيستوني کاملاً متفاوت است. در موتورهاي پيستوني ي ...

● مقدمه: يکي از عجيب ترين کشفيات انسان دسترسي به فضا است که پيچيدگي و مشکلات خاص خود را دارد. راه يابي به فضا پيچيده است، چرا که بايد با بسياري از مشک ...

دانلود نسخه PDF - استپ موتور