Bạn phải đồng ý với tôi: ngày nay động cơ bước hay còn gọi là Động cơ Step rất phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Ví dụ như các hệ thống chuyển động sử dụng máy công cụ CNC như máy cắt CNC, máy cắt laser, máy cắt plasma CNC… Và trong bài viết dưới đây, chúng ta cùng tìm hiểu về động cơ bước nhé!

Động cơ Step là gì ?

Động cơ bước hay còn gọi là Động cơ Step là loại động cơ có nguyên lý và ứng dụng khác với hầu hết các loại động cơ thông thường. Chúng thực chất là một động cơ đồng bộ liên tục chuyển đổi tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc thành chuyển động góc hoặc chuyển động của rôto, giúp rôto được giữ cố định. Nói chung, động cơ bước là động cơ có góc quay có thể được chỉ định.

Ví dụ: động cơ bước / động cơ bước 1,8 độ quay 1 vòng 360 độ và yêu cầu 200 bước (được gọi là FULL STEP). Chế độ quay với nhiều xung hơn giúp động cơ quay trơn tru hơn. Ở Việt Nam, người ta thường sử dụng động cơ bước 200 Step

  • Ưu điểm động cơ bước: Ưu điểm của động cơ bước là khả năng cung cấp mô-men xoắn lớn ở dải tốc độ thấp và trung bình., Động cơ bước trên thị trường bền hơn và giá thành tương đối thấp, Thay thế cũng khá dễ dàng.
  • Nhược điểm: Động cơ bước thường bị trượt. Nguyên nhân là do lực từ trường yếu hoặc nguồn điện cung cấp không đủ. Khi chạy, động cơ bước thường ồn ào và nóng dần lên. Với thế hệ động cơ bước mới, tiếng ồn và độ nóng của động cơ được giảm thiểu đáng kể.

Không nên dùng Step Motor cho các thiết bị đòi hỏi tốc độ cao.

Cấu tạo Động cơ Step

Tham khảo thêm: Các loại Linh kiện CNC phổ biến hiện nay

Cấu tạo của động cơ bước như sau:

  • 1 Rôto là một loạt nam châm vĩnh cửu xếp chồng lên nhau một cách cẩn thận. Các nam châm này được chia thành các cặp cực được sắp xếp đối xứng nhau.
  • Stato làm bằng sắt từ, được chia thành các rãnh để đặt các cuộn dây.

Nguyên lý hoạt động

Không giống như động cơ đồng bộ thông thường, rôto của động cơ bước được khởi động theo phương pháp tần số vì nó không có dây quấn khởi động. Rôto của động cơ bước có rôto chủ động hoặc rôto bị động. Động cơ bước hoạt động thông qua một cổ góp điện tử cung cấp tín hiệu đến stator theo một thứ tự và tần số nhất định. Số lượng công tắc sẽ bằng tổng số vòng quay của rôto, và hướng và tốc độ quay của rôto cũng sẽ phụ thuộc vào trình tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi.

Phân loại động cơ bước

Động cơ bước được phân loại theo số pha như sau:

  • Loại 1: Động cơ bước 2 pha là loại động cơ bước bao gồm động cơ bước 4 dây, 6 dây hoặc đôi khi là 8 dây.
  • Loại 2: Động cơ bước ba pha là động cơ bước 3 dây hoặc đôi khi là động cơ bước 4 dây.
  • Loại 3: Động cơ bước chín pha năm pha là động cơ bước năm dây.

Theo số lượng cực của động cơ bước, chúng được phân loại như sau:

  • Động cơ đơn cực: Dòng điện luôn chạy qua cuộn dây theo cùng một hướng. Điều này cho phép động cơ sử dụng mạch điều khiển đơn giản vì nó tạo ra ít mô-men xoắn hơn động cơ lưỡng cực.
  • Động cơ lưỡng cực: Dòng điện của động cơ có thể chạy qua cuộn dây theo 1 trong 2 hướng. Đồng thời, điều này đòi hỏi một mạch điều khiển phức tạp hơn so với động cơ đơn cực, dẫn đến nhiều mô-men xoắn hơn.

Động cơ bước được phân loại theo rôto như sau:

  • Động cơ bước nam châm vĩnh cửu (còn gọi là bước nam châm vĩnh cửu, viết tắt là PM) chỉ sử dụng một nam châm vĩnh cửu bên trong rôto. Nó hoạt động trên cơ sở lực hút hoặc lực đẩy giữa bộ rôto nam châm vĩnh cửu và các nam châm điện stato.
  • Động cơ bước biến trở (VR) có rôto bằng sắt trơn. Nó hoạt động theo nguyên tắc ít từ trở nhất, xảy ra với khe hở tối thiểu, vì vậy các điểm rôto của động cơ được kéo về phía các cực của phần stato.
  • Động cơ bước đồng bộ hỗn hợp (còn được gọi là Hybrid Synchronous Stepper Motor, viết tắt là HB). Chúng được đặt tên như vậy vì chúng sử dụng sự kết hợp của nam châm vĩnh cửu (tức là PM) và công nghệ biến trở (tức là PM) (tức là VR) để có kích thước cực kỳ nhỏ gọn cho công suất tối đa.

Ứng dụng của động cơ bước

Động cơ bước hiện nay được sử dụng nhiều và ngày càng phổ biến, chủ yếu để điều khiển chuyển động kỹ thuật số của động cơ. Nó được thực hiện bởi các lệnh được mã hóa tự động dưới dạng số.

Ứng dụng của động cơ bước trong ngành tự động hóa, đặc biệt là ứng dụng máy móc thiết bị đòi hỏi độ chính xác cao. Ví dụ như các loại máy công nghiệp hiện đại giúp phục vụ cho quá trình gia công như: máy cắt CNC plasma, máy cắt laser CNC,…. Ngoài ra, trong lĩnh vực công nghệ máy tính, động cơ bước còn được sử dụng trong đĩa cứng hoặc ổ mềm, thậm chí cả máy in.

Trong lĩnh vực an ninh, động cơ bước là sản phẩm giám sát mới đã mang lại bước phát triển vượt bậc cho ngành bảo mật.

Trong lĩnh vực y tế, động cơ bước được sử dụng để chế tạo máy quét y tế, máy lấy mẫu và thậm chí là máy phân tích mẫu máu bên trong máy chụp ảnh nha khoa kỹ thuật số, máy bơm chất lỏng, mặt nạ phòng độc và các thiết bị khác.

Trong thiết bị điện tử tiêu dùng, động cơ bước được sử dụng trong việc chế tạo máy ảnh để cung cấp khả năng lấy nét chính xác và sắc nét cũng như thu phóng tự động cho các máy ảnh kỹ thuật số, thể thao hoặc máy in 3D khác nhau.

Qua bài viết trên chúng ta đã phân tích về khái niệm động cơ bước, nguyên lý làm việc của loại động cơ này gồm những loại nào và mục đích sử dụng ra sao. Hy vọng những thông tin này hữu ích với bạn

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.