نمایش 1–12 از 16 نتیجه
استپ موتور (Stepper Motor) که آن را با نام‌های دیگری همچون موتور پله‌ای و استپر موتور نیز میشناسند، موتوری است که در صنایع مختلف نقشی حیاتی ایفا میکند. استپ موتورها در دسته‌بندی موتورهای DC قرار میگیرند.
به طور کلی باید گفت که استپ موتورها نمونه‌ای از موتورهای براش‌لس محسوب میشوند. دوام بالا و همچنین عدم نیاز به ارائه فیدبک از جمله مهمترین مزیت‌های استپر موتور صنعتی است. همین مزایا را میتوان دلیلی بر افزایش میزان محبوبیت این محصول دانست. با ما همراه شوید تا به شناخت دقیقی از این موتور دست پیدا کنید.
به منظور تغییر پالس‌های دیجیتالی به تحرکات مکانیکی، باید از دستگاه‌های خاصی همچون stepper motor استفاده کنیم. این دستگاه‌‌ها به ما اجازه میدهند، تا با توجه به میزان پالس انتقالی، پالس مکانیکی مشخصی را دریافت کرده و از آن استفاده کنیم.
با استفاده از استپ موتور این اختیار را خواهیم داشت که در شفت مد نظرمان یک حرکت زاویه‌ای مشخص را ایجاد کنیم. در واقع همین مزیت ویژه، منجر به آن شده است که موتورهای پله‌ای در صنایع مختلفی به کار گرفته شوند.
بخش عظیمی از ساختار درونی آنها، شامل چند سیم‌پیچ است. اگر یک استپر موتور را باز کنید، اولین چیزی که به چشمتان میخورد، همین سیم‌پیچ‌ها هستند. بسیاری از کاربران، استپر موتور را با سروو موتور اشتباه میگیرند. اگر چه این دو محصول شباهت‌هایی دارند، اما تفاوت‌های آنها کاملا قابل مشاهده است.
چرخش و حرکت یک استپ موتور، به ترتیب و به صورت زاویه‌ای گسسته میباشد و در یک بسامد خاصی کار میکند که باعث حرکت محور موتور تا یک زاویه معین میشود. این زاویه معین، به زاویه استپینگ معروف است.
این موتورها تقریبا در تمام وسایل الکتریکی صنعتی و خانگی که حرکات دقیق و کنترل شده‌ای دارند، استفاده میشوند.
مهمترین موردی که در زمان خرید استپ موتور باید مد نظر قرار دهید، مدل آن است. همان‌طور که پیش از این گفته شد، استپ موتور دارای مدل‌های گوناگونی است که هر یک از آنها دارای مشخصات فنی مختص به خود هستند. در برخی از موارد، نیاز است که استپر موتور به شکل جداگانه و بر حسب خواسته‌های کاربران ساخته شود، اما اولویت همواره با خرید استپر موتورهای پیش ساخته است. اگر در زمینه خرید استپر موتور تجربه کافی ندارید، بهتر است حتما با کارشناسان مجرب و کاربلد اتوماسیون صنعتی لاین حرکت در این زمینه مشورت کنید.
موارد متعددی بر روی قیمت استپ موتور صنعتی اثر میگذارند. از جمله این موارد میتوانیم به میزان ولتاژ استپر موتور اشاره کنیم. از سوی دیگر، مشخصات فنی دیگری همچون جریان، گشتاور و زاویه گام (زاویه خاصی که مربوط به شفت موتور است) نیز در تعیین قیمت استپر موتور تاثیرگذار هستند.
در ادامه این بحث به معرفی انواع استپ موتور موجود در بازار خواهیم پرداخت:
این نوع استپ موتور در ساختار خود از روتری با آهنربای دائمی استفاده میکند. معمولا از این نوع موتورها برای تجهیزاتی با سرعت پایین، گشتاور بالا و همچنین زاویه پله بالا مانند 45 یا 90 درجه استفاده میشود.
ساده‌ترین ساختار در میان این موتورها، متعلق به این نوع است. در این موتور پله‌ای، روتر تنها دارای خاصیت مغناطیس شونده میباشد و با وارد کردن ولتاژ DC به سیم‌پیچ‌های استاتور، استپ‌های روتور به سمت قطب مغناطیسی ایجاد شده، حرکت میکنند و باعث چرخش موتور میشوند.
موتور استپر هیربد، ترکیبی از دو مدل مغناطیس دائم و مغناطیس موقت است. در ساختار موتور هیبرید مرکز روتور قطب S و استپ‌های روتور قطب N است. استپر موتورهای هیبریدی دارای 3 درجه استاندارد 0.9 و 1.8 و 3.6 درجه هستند.
عموما موتورها در سیستم‌های حلقه باز کنترل میشوند. نحوه کار سیستم حلقه باز به این شکل است که داده‌ها وارد میشوند، فرآیند انجام میشود و داده‌ها خارج میشوند و به این شکل هیچگونه کنترلی بر موقعیت مکانی نخواهیم داشت. اما در مواقعی ممکن است، نیاز به سیستم کنترل حلقه بسته در سرعت‌های پایین باشد. این کار با استفاده از موتور معمولی قابل اجرا نیست. در این مواقع استفاده از استپ موتور انکودر دار بسیار مقرون به صرفه خواهد بود.
موتور گاهی برای حمل و جا به جایی وزنه یا بار در محور عمودی استفاده میشود، هنگامی که جریان برق به موتور متصل نیست، ممکن است برای نگه داشتن موتور در مکانی ثابت به ترمز نیاز داشته باشیم. در این صورت استفاده از استپ موتور ترمزدار پیشنهاد میشود. استفاده از استپر موتور ترمزدار این قابلیت را ایجاد میکند که وقتی جریان برق به موتور متصل نیست هیچ حرکتی انجام نشود و به اصطلاح استپ موتور در حالت قفل بماند.
اگر نیاز به کنترل دور موتور و گشتاور باشد از استپ موتور گیربکس دار استفاده میشود. معمولا هدف استفاده از این نوع استپر موتور رسیدن به گشتاور بالا در سرعت‌های پایین است.
بعضی از انواع استپر موتورها دارای استاندارد ضد آب IP65 هستند. این استاندارد به موتور، این قابلیت را میدهد که در مقابل پاشش آب از هر زاویه‌ای مقاومت داشته باشد. البته به یاد داشته باشید این استاندارد به این معنا نیست که بتوان از موتور زیر آب استفاده کرد، بلکه در مواقعی که ممکن است موتور در معرض پاشش آب قرار گیرد از stepper motor ضد آب استفاده میشود.
امکان دسته‌بندی میکرو استپرها بر طبق ساختار آنها وجود دارد. این امر به ما اجازه میدهد تا چنین موتورهای خاصی را به مواردی همچون استپر موتور دو فاز، استپر موتور سه فاز و استپر موتور پنج فاز تقسیم‌بندی کنیم. طبیعتا مهمترین تفاوت آنها را میتوان با توجه به نحوه نامگذاری این محصولات تشخیص داد.
نخستین موردی که باید به آنها اشاره کنیم، استپر موتورهای دو فاز هستند. منظور اصلی از استپر موتورهای دو فاز این است که محصول مد نظر تنها در دو مرحله فعالیت میکند. استپر موتورهای دو فاز به شکلی قابل استفاده هستند که سیم‌پیچ‌های موجود در آنها فقط دو فاز داشته باشد.
بر خلاف stepper motorهای دو فاز، موتورهای پله‌ای سه فاز، شامل سه حالت مختلف هستند. این حالت‌ها با بهره‌گیری از PLC قابل کنترل خواهند بود. استپر موتورهای سه فاز نیز اهمیت شایان توجهی در دنیای امروزی دارند.
پیچیده‌ترین نوع استپ موتور را میتوان، مدل پنج فاز این محصول دانست. در استپ موتور پنج فاز، سیم‌پیچ در پنج حالت متفاوت استپ میکند. این پنج حالت به ما اجازه ميدهند تا دقت بالاتری در نحوه به کارگیری استپر موتور داشته باشیم.
در اینجا به معرفی اجزای تشکیل دهنده استپ موتور میپردازیم.
روتور در واقع سیلندر مرکزی استپ موتور است که روی آن تعدادی استپ قرار گرفته است، در موتورهای جریان مستقیم یا همان موتورهای DC معمولی سیم‌پیچ‌ها روی روتور قرار دارند و آهنربای دائم روی استاتور تعبیه شده اما در موتورها، سیم‌پیچ‌ها روی استاتور تعبیه شده‌اند. در واقع در موتورهای DC معمولی سیم‌پیچ‌ها همراه روتور در چرخش هستند اما در استپر موتور این چنین نیست.
استاتور قسمت ثابت استپ موتور است که روتور، درون آن چرخش میکند. استاتور در استپر موتور دارای سیم پیچ‌هایی است به نام فاز و چرخش روتور به دلیل وارد شدن پالس‌های الکتریکی در این فازهاست.
بر خلاف دیگر موتورها که در آنها بوش و بلبرینگ وجود دارد، در ساختار تمامی موتورها در دو طرف فقط بلبرینگ میبینید. علت عمر بالای استپ موتور هم همین موضوع است، زیرا در ساختار آن اثری از ذغال نیست که بخواهد تمام شود یا بوشی وجود ندارد که بخواهد اصطکاک ایجاد کند و خراب شود و عملکرد موتور با مشکل مواجه شود.
منظور از گام، کوچک‌ترین چرخش قابل کنترل در استپر موتور است. استپر موتورها بسته به نوع کاربرد با دقت‌های مختلفی ساخته میشوند. زاویه گام همان زاویه‌ای است که به ازای هر گام طی میشود.
طرز کار استپر موتور از جمله مواردی است که باید به آن توجه داشته باشید. درون استپ موتور، یک سیلندر از جنس آهن و با دندانه‌های متفاوت وجود دارد که چند electro magnet دور تا دور آن را پوشش میدهند. با استفاده از ابزارهای خاصی همچون PLC، میتوانیم این electro magnet را خاموش یا روشن کنیم.
زمانی که این امر صورت بگیرد، سیلندر آهنی درون استپر موتور، چرخش خاصی را تجربه میکند، به نحوی که دندانه‌های مربوط به آن، به صورت مستقیم با دندانه‌های مربوط به الکترومغناطیس ارتباط برقرار میکنند. در این حالت نخستین magnet غیرفعال میشود، اما دومین magnet به جای آن روشن خواهد شد.
تکرار این حرکت منجر میشود که استپ موتور به صورت مداوم فعالیت کند و سلیندر موجود در آن با سرعت بسیار بالایی بچرخد. در واقع نام stepper motor نیز از همین امر گرفته شده است، زیرا به هر یک از چرخش‌های انجام شده، یک استپ یا گام میگویند. استپر موتورها در کنار موارد مهمی همچون سروو موتورها در صنایع مختلفی به کار میروند. در بخش بعدی بیشتر به این کاربردها اشاره میکنیم.
به طور کلی میتوان بیان کرد که امروزه حوزه استفاده از موتور استپر بسیار گسترده است. در واقع موارد مختلفی وجود دارند که در آنها شاهد به کارگیری استپ موتورها هستیم. از جمله مهمترین موارد موجود در این زمینه میتوان به ماشین‌های سی ان سی اشاره کرد.
علاوه بر این، در صنعت ساخت ماشین‌های اداری و خودروسازی (به منظور مشخص کردن مقدار دور موتور) نیز به وفور از استپر موتورها استفاده میشود. شاید برایتان جالب باشد، اگر بدانید در تولید کامپیوترها نیز اسپتر موتورها نقشی اساسی ایفا میکنند. در سالهای اخیر و با افزایش اهمیت صنعت روباتیک، استپ موتورها بیش از پیش اهمیت یافته‌اند.
استپر موتورهایی که برای این اهداف به کار میروند، باید دارای کیفیت بالایی باشند، به نحوی که بتوان برای مدت‌های مدیدی بدون هیچگونه نگرانی خاصی از آنها استفاده کرد. (به خصوص برای استپر موتورهای موجود در صنعت خودروسازی)
برخی از رایج‌ترین کاربردهای آنها عبارتند از:
در مجموع، در هر سیستمی که نیاز به دقت بالا، کنترل سرعت و گشتاور با سرعت کم دارد، میتوان از این موتورها استفاده کرد.
این موتورها در هر وسیله‌ای ممکن است سودمند نباشند ولی با انتخاب درست در محیط و پروژه‌های مناسب میتوانند ایده‌آل باشند. موتورهای پله‌ای دارای گشتاور کامل در حالت سکون هستند و زاویه چرخش موتور متناسب با پالس ورودی است و اساسا موتورهای پله‌ای کنترل سرعت عالی، موقعیت دقیق و تکرارپذیری حرکت را ارائه میدهند. همچنین مزایای دیگر نیز دارند که عبارتند از:
موتورهای تک قطبی بسیار ساختار ساده‌ای دارند، بنابراین ارزان‌تر هستند و نقطه ضعف آنها در واقع عدم کنترل نیروی ارسال شده به آنهاست. این مورد مناسب چه کسانی است؟ برای کسانی که به دنبال قیمت پایین و بدون نیاز به گشتاور زیاد هستند.
ساختار این موتورها ساده‌تر از تک قطبی‌ها بوده اما قدرتمند‌تر هستند. همچنین گشتاور زیادی دارند و در داخل دستگاه‌های برش سی ان سی و پرینترهای سه بعدی استفاده میشوند. این نوع موتور برای کسانی مناسب است که موتوری قدرتمند و با مدیریت قدرت بالاتر و ویژگی‌های پیشرفته‌تری میخواهند.
پس برای انتخاب استپ موتور مورد نظر ابتدا باید بدانیم که به چه مقدار قدرت و گشتاور نیاز داریم و از دیگر عواملی که در انتخاب هر نوع الکتروموتور دیگری باید به آن توجه کرد شرایط محیطی است و در ادامه باید به موارد زیر توجه داشته باشیم:
و در آخر طول عمر است، که به عنوان مثال برای یک استپ موتور، به طور متوسط 1000 ساعت کار است که با در نظر گرفتن شیفت 8 ساعت در روز، این عدد تقریبا معادل با 4 سال و 8 ماه است.
تصور کنید که یک درایور خاص داریم، درایوری که ولتاژ را نه به شکل صفر و یک، بلکه به شکل تقسیم شده در اختیار موتور قرار میدهد. این امر موجب میشود تا موتور با دقت بیشتری حرکت کند و در نتیجه میزان خطای آن تا حد قابل توجهی کاهش یابد.
به این درایورها، میکرو استپ گفته میشود. میکرواستپ‌ها نیز در صنایع امروزی کاملا مهم تلقی میشوند و باید به شکل صحیح از آنها استفاده کنیم. به طور کلی باید بیان کرد که هرجا نیاز به دقت و حساسیت بالا در تعیین عملکرد باشد، بهتر است میکرو استپ انتخاب شود.
درایورهای میکرواستپ به جای آنکه ولتاژ را به صورت صفر و یک به فازهای متوالی موتور تحویل دهند، آن را تقسیم نموده و به این ترتیب رزولوشن حرکت موتور را ریزتر و دقیق‌تر میکنند.
اولین تفاوت مهمی که در این زمینه باید به آن اشاره کنیم، این است که استپر موتورها نسبت به سرو موتورها دارای قطب‌های بیشتری هستند. به عنوان نمونه، یک استپر موتور میتواند تا صد قطب داشته باشد، اما سرو موتور نهایتا دوازده قطب دارد. همین امر موجب شده است تا استپ موتورها نسبت به سرو موتورها برای کارهایی که نیاز به دقت بالایی در آن ها حس میشود، مناسب‌تر باشند.
در واقع وجود قطب‌های مختلف در موتورهای پله‌ای، منجر به آن میشود که نیازی به feedback وجود نداشته باشد. این در حالی است که سرو موتورها باید حتما از یک انکودر خاص کمک بگیرند. استپر موتورهایی که در سالهای اخیر ساخته شده‌اند، بسیار پیشرفته هستند و به همین جهت میتوان به راحتی آنها را تحت کنترل درآورد.
از نظر سرعت، باید برگ برنده را به سرو موتورها بدهیم، زیرا نهایت سرعت استپر موتورها تنها به سیصد دور بر دقیقه میرسد. سرو موتورها میتوانند به سرعتی برابر با سه هزار دور در دقیقه دست یابند که یک عدد باورنکردنی محسوب میشود. دلیل اصلی این امر را میتوان به خطی بودن میزان گشتاور در سروو موتورها ارتباط داد که خود یک موضوع اساسی به شمار می‌آيد.
هنگام خرید استپ موتور، برخی نکات را در نظر بگیرید:
سخن پایانی
در این متن درباره استپ موتور و کلیه موارد مربوط به آن صحبت کردیم. به طور کلی میتوان بیان کرد که استپر موتور دارای اهمیت بسیار زیادی در صنایعی همچون خوردروسازی، ساخت ماشین‌های سی ان سی، ساخت کامیپوترها و مواردی از این دست است.
استپ موتورها را میتوان بر اساس ساختار آنها به دسته‌بندی‌های مختلفی تقسیم کرد. این کار به ما اجازه میدهد تا استپر موتور مد نظر خود را دقیقا با توجه به نیازهایمان خریداری کنیم. توجه به مواردی همچون قیمت استپ موتور و میکرواستپ در زمان خرید استپ موتور یک لازمه اساسی است که باید در نظر گرفته شود تا بتوانید خریدی متناسب با نیازتان انجام دهید.
سوالات متداول درباره استپ موتور
در سرعت‌های بالا بازدهی سرو موتور بیشتر از موتور استپر است و گشتاور بیشتری را نسبت به استپ موتور دارد.
برای خرید انواع قطعات دستگاه سی ان سی، همچون اینورتر، استپ موتور، بلبرینگ خطی، لینیر گاید و سایر این دست قطعات، میتوانید از طریق اتوماسیون صنعتی لاین حرکت اقدام کنید.
