Các loại động cơ bước là gì

A động cơ bướclà một cơ cấu chấp hành được điều khiển bằng các xung điện và chuyển đổi các xung điện (tín hiệu số) thành các chuyển vị góc. Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ vi điện tử và công nghệ truyền động đã thúc đẩy hơn nữa sự phát triển của động cơ bước. Bài viết này sẽ giới thiệu sâu về các loại động cơ bước và phân loại toàn diện chúng theo số pha, cấu trúc của rôto và chế độ truyền động.

 

1. Phân loại theo số pha stato

Số pha đề cập đến số lượng cuộn dây bên trong động cơ bước. Động cơ bước mà người ta thường sử dụng hiện nay là động cơ bước hai pha, ba pha và năm pha. Theo các giai đoạn khác nhau, chúng có các góc bước khác nhau. Nói chung, góc bước của động cơ bước hai pha là 0,9 độ / 1,8 độ, động cơ bước ba pha là 1,2 độ và động cơ bước năm pha là 0,72 độ .

 

1. 1Động cơ bước hai pha

Động cơ bước hai pha có hai cuộn dây, cấu tạo tương đối đơn giản, phù hợp với một số ứng dụng có hạn chế về giá thành nhưng yêu cầu độ chính xác cao. Ngoài ra, động cơ này thường có mức độ rung thấp nên cũng thích hợp để điều chỉnh độ rung. -các ứng dụng nhạy cảm

1.2 Động cơ bước hybrid ba pha

Động cơ bước ba pha có ba cuộn dây với cấu trúc phức tạp hơn, phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi chuyển động mượt mà và ổn định điều khiển cao, chẳng hạn như máy công cụ CNC cao cấp và các dụng cụ chính xác.

1.3 Động cơ bước hybrid năm pha

Động cơ bước pha 5-có năm cuộn dây. So với động cơ hai pha và ba pha, chúng có thể cung cấp độ phân giải góc bước cao hơn, giúp thực hiện điều khiển chuyển động tốt hơn, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu độ chính xác điều khiển rất cao, chẳng hạn như máy cắt laze, hệ thống định vị chính xác, v.v.

 

 

2. Phân loại theo cấu tạo rôto

Theo cấu trúc rôto, động cơ bước có thể được phân loại thành động cơ bước từ trở thay đổi, động cơ bước lai và động cơ bước nam châm vĩnh cửu.

 

2.1 Động cơ bước có điện trở thay đổi.

Rôto động cơ được làm bằng vật liệu từ tính mềm không có thép từ tính và có nhiều răng nhỏ có cùng kích thước và bước răng ở mặt ngoài cực rôto và mặt trong của cực stato. Khi cuộn dây stato được cấp điện, cực stato sẽ từ hóa và hút các răng rôto, tạo ra mômen xoắn để di chuyển một bước. So với động cơ nam châm vĩnh cửu tạo ra mômen hút từ và mômen đẩy từ, động cơ bước từ trở thay đổi chỉ tạo ra mômen hút. Cấu trúc của nó rất đơn giản và có góc bước nhỏ, lên tới 1,2 độ. So với các loại động cơ bước khác thì giá thành của nó thấp hơn. Nhưng đồng thời, nó cũng có một số nhược điểm như hiệu suất động kém, hiệu suất thấp, sinh nhiệt lớn, v.v.

 

Động cơ bước lai 2.2

Động cơ bước lai kết hợp các ưu điểm của loại nam châm phản kháng và nam châm vĩnh cửu, với cuộn dây nhiều pha trên stato, vật liệu nam châm vĩnh cửu trên rôto và nhiều răng nhỏ trên cả rôto và stato để cải thiện độ chính xác của bước. Nó được đặc trưng bởi mô-men xoắn đầu ra lớn, hiệu suất động tốt và góc bước nhỏ, nhưng cấu trúc phức tạp và chi phí tương đối cao.

 

2.3 Động cơ bước nam châm vĩnh cửu

Rôto của động cơ bước nam châm vĩnh cửu được làm bằng vật liệu nam châm vĩnh cửu, số cực của rôto bằng số cực của stato. Nó được đặc trưng bởi hiệu suất động tốt và mô-men xoắn đầu ra lớn, nhưng loại động cơ này có độ chính xác kém và góc bước lớn (thường là 7,5 độ hoặc 15 độ).

 

3. Phân loại theo phương thức truyền động (ổ lưỡng cực/ổ đơn cực)

Động cơ thảo nguyên cũng được phân loại thành động cơ bước đơn cực và động cơ bước lưỡng cực theo phương pháp truyền động. Nếu cuộn dây của động cơ bước có thể dẫn điện theo cả hai chiều thì động cơ bước là động cơ lưỡng cực, ngược lại, nếu cuộn dây của động cơ bước chỉ được phép dẫn điện theo một chiều thì động cơ bước là động cơ đơn cực.

 

Cuộn dây trong hình bên dưới có khả năng dẫn điện theo cả hai chiều nên nó là động cơ bước lưỡng cực.

 

Dây giữa của cuộn dây trong hình bên luôn nối với cực dương của nguồn điện hoặc luôn nối với cực âm của nguồn điện và đó là động cơ bước đơn cực.

 

Nói chung, bộ truyền động lưỡng cực được sử dụng cho tải tốc độ thấp, mô-men xoắn cao, trong khi bộ truyền động đơn cực được sử dụng cho bộ truyền động tốc độ cao. Điều này là do mômen đầu ra của loại lưỡng cực lớn hơn khoảng 50% so với loại đơn cực ở tốc độ thấp. Ở tốc độ cao, độ tự cảm của loại lưỡng cực trở nên lớn do số vòng quay lớn, làm giảm dòng điện và do đó làm giảm mô-men xoắn. Vì vậy, cần lựa chọn ứng dụng dẫn động đơn cực hoặc lưỡng cực một cách hợp lý phù hợp với tải trọng, tốc độ sử dụng, thời gian tăng tốc,…