Động cơ bước là gì?

Trong điều khiển chuyển động kỹ thuật số. Động cơ bước là một cơ cấu chấp hành đặc biệt hữu hiệu. Nó có thể thực hiện trung thành các lệnh đưa ra dưới dạng số. Bài viết này, Tôn Vina Hải Phòng sẽ giới thiệu cho mọi người biết về động cơ bước và các cách điều khiển động cơ bước.

Động cơ bước được ứng dụng nhiều trong ngành Tự động hoá, chúng được ứng dụng trong các thiết bị cần điều khiển chính xác như điều khiển robot, điều khiển tiêu cự trong các hệ quang học, điều khiển định vị trong các hệ quan trắc,…

Động cơ bước là một loại động cơ mà ở đó bạn sẽ có thể quy định chính xác số góc quay và động cơ bước sẽ phải quay. Không giống như Servo. Động cơ bước có thể quay bao nhiêu độ tùy ý và mỗi lần quay nó sẽ quay được 1 step. 1 step ở đây là bao nhiêu còn phụ thuộc vào động cơ bước của bạn.

tìm hiểu về động cơ bước

Ví dụ, động cơ bước của bạn có 72 step thì nó sẽ cần quay 72 step để hoàn thành một vòng quay. Số step này là hằng số, nhưng bạn có thể dùng công nghệ micro step để “cải thiện” số vòng quay động cơ bước của bạn.

Để hiểu được về động cơ bước  ta cần thấu hiểu các bước cơ bản sau:

Bước 1: Đọc và hiểu rõ cách phân loại động cơ

Bước 2: Tìm hiểu cách điều khiển động cơ bước từ căn bản đến nâng cao

Đọc thêm: Máy chấn tôn thủy lực

Tìm hiểu về động cơ bước qua các thông số kỹ thuật

tìm hiểu về động cơ bước

Mỗi động cơ bước sẽ có một thống cứng quan trọng nhất mà khi bạn đi đâu và hỏi mua thì phải hỏi đầu tiên. Đó là, động cơ bước này có bao nhiêu step! Theo như mình biết thì động cơ bước trên thị trường Việt Nam mà giới DIY chúng ta hay dùng có số step là 200.

Ngoài ra, nó còn có các thông số khác

Rated Current/phase (dòng tiêu thụ tối đa mỗi pha) 2.0A
Phase Resistance (điện trở từng pha) 1.4ohms
Voltage (hiệu điện thế) 2.8V

Trong đó, tham số Rated Current/phase thể hiện dòng điện tối đa mà mỗi pha có thể nhận được, nếu driver điều khiển nào có dòng điện mỗi pha cao hơn thì sẽ hỏng. Nên lựa loại driver cho dòng ra xấp xỉ 80 – 90% thông số này. Điện trở mỗi pha là hằng số (bạn xem trong datasheet của động cơ bước mà bạn mua). Còn con số voltage là hiệu điện thế tối ưu để làm stepper hoạt động ổ định (2.0 * 1.4 = 2.8V)

Đọc thêm: Giằng tường là gì

Tìm hiểu các cách điều khiển động cơ bước từ đơn giản đến nâng cao

Mỗi một loại động cơ bước sẽ có đặc tuyến khác nhau. Vì vậy cách điều khiển sẽ khác nhau. Tùy thuộc vào lực kéo (moment) và tốc độ quay yêu cầu, để tìm hiểu về động cơ bước ta có thể dùng các cách điều khiển sau đây:

 Trường hợp động cơ bước chỉ cần chạy ở tốc độ thấp. Sử dụng phương pháp điều khiển cấp điện áp trực tiếp. Chính nội trở cuộn dây của động cơ sẽ tạo ra một dòng điện. Giới hạn dòng điện này phụ thuộc vào điện áp cấp trực tiếp cho động cơ bước.

Trường hợp động cơ bước chạy ở tốc độ cao. Nếu tiếp tục sử dụng phương pháp cấp điện áp trực tiếp. Lực kéo (moment) sẽ bị giảm nghiêm trọng. Đặc tuyến cảm của cuộn dây sẽ kìm hãm khả năng của dòng điện.

Một thực tế ở cách điều khiển động cơ bước bằng cách cấp điện trực tiếp. Làm cho động cơ và mạch điều khiển động cơ bước rất nóng.

Trường hợp cần cải thiện và nâng cao hiệu suất của động cơ ở tốc độ thấp. Tăng tốc độ cao thì nên sử dụng phương pháp điều khiển băm xung.

Cách điều khiển động cơ bước dựa vào băm xung nhằm duy trì tần số không đổi, theo nguyên tắc duy trì dòng điện qua các cuộn dây của động cơ không đổi với mọi cấp độ. Cách điều khiển này còn gọi là điều khiển theo dòng điện.

tìm hiểu về động cơ bước

Thực tế điều khiển cho thấy. Cách điều khiển động cơ bước bằng cách băm xung. Giúp cho động cơ bước chạy mạnh hơn, êm hơn, và ít nóng hơn.

Bạn có thể tham khảo thêm các bài viết về cơ khí Hải Phòng của chúng tôi qua bài viết tham khảo: “Quy Trình Sản Xuất Hộp Mạ Kẽm