استپ موتور HQM

در این مقاله قصد داریم ابتدا تعریفی از استپر موتور یا استپ موتور، انواع و نحوه‌ی عملکرد آن را توضیح دهیم و شما را در انتخاب کردن موتوری برای وسایل الکترونیکی راهنمایی کنیم تا بهترین انتخاب را متناسب با نیازتون داشته باشید.
موتوری که بدون خرابی و حتی تعویض یا تعمیر آن، 1000 ساعت برای شما مفید کار کند.

استپ موتور چیست؟

“موتوری که محور محرک آن به جای پیوسته بصورت گسسته و در مراحل کوچک می‌چرخد” در واقع این یک تعریف ساده از موتورهای پله‌ ای هست که در ادامه به توضیح مفصل‌تری می‌پردازیم.
استپ موتور یا موتور پله ای یک موتور الکتریکی است که محور آن با حرکت در یک درجه ثابت می چرخد و این نکته اصلی ترین ویژگی این موتور محسوب می شود.

یک استپ موتور ساده چرخش و حرکت آن به ترتیب به صورت زاویه‌ای گسسته می‌باشد و در یک بسامد خاصی کار می‌کند که باعث حرکت محور موتور تا یک زاویه‌ی معین می‌شود که این زاویه به زاویه‌ی استپینگ معروف است.
باتوجه به این ویژگی‌هایی که در ساختار داخلی موتور وجود دارد این امکان را می‌دهد که بدون نیاز به سنسور موقعیت زاویه‌‌ای دقیق محور را بدست بیاوریم.
به همین دلیل این موتور قوی تقریبا در تمام وسایل الکتریکی صنعتی و خانگی استفاده می‌شود که حرکات الکترونیکی دقیق و کنترل شده‌ای دارند و به خاطر این ویژگی کاربردی در وسایل الکترونیکی مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند
و گزینه‌ی مناسبی برای استفاده در پروژه‌هایی هستن که نیاز به کنترل حرکت دقیق دارند و باتوجه به نوع پروژه و برحسب نیاز می‌توان یکی از آنها را انتخاب کرد.

برای خرید لینیر گاید کلیک کنید.

انواع استپ موتور

در ادامه این بحث به معرفی انواع استپر موتور های بازار خواهیم پرداخت:

• مغناطیس دائم

این نوع استپ موتورها در ساختار خود از روتری با آهنربای دائمی استفاده می‌کنند. معمولا از این نوع موتورها برای تجهیزاتی با سرعت پایین، گشتاور بالا و همچنین زاویه پله بالا مانند 45 یا 90 درجه استفاده می شود.

• مغناطیس متغیر

این نوع موتور، ساده ترین ساختار را دارد. در این استپر موتور روتر تنها دارای خاصیت مغناطیس شونده می باشد. و با وارد کردن ولتاژ DC به سیم پیچ های استاتور، استپ های روتور به سمت قطب مغناطیسی ایجاد شده حرکت می کنند و باعث چرخش موتور می شوند.

• استپ موتور هیربد

این نوع استپر موتور در واقع ترکیبی از دو مدل مغناطیس دائم و مغناطیس موقت است. در ساختار موتور هیبرید مرکز روتور قطب S و استپ های روتور قطب N است. استپر موتور های هیبریدی دارای 3 درجه استاندارد 0.9 و 1.8 و 3.6 درجه هستند. این نوع موتور خود به چهار نوع مختلف موجود می باشد که در ادامه توضیح و کاربرد هرکدام را برای شما آورده ایم.

• استپ موتور ترمز دار

موتور گاهی برای حمل و جابه جایی وزنه یا بار در محور عمودی استفاده می شود، 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 می شود. استفاده از استپ موتور ترمزدار این قابلیت را ایجاد می کند که وقتی جریان برق به موتور متصل نیست هیچ حرکتی انجام نشود و به اصطلاح استپ موتور در حالت قفل بماند.

• استپ موتور گیربکس دار

اگر نیاز به کنترل دور موتور و گشتاور باشد از استپ موتور گیربکس دار استفاده می شود. معمولا هدف استفاده از این نوع استپ موتور رسیدن به گشتاور بالا در سرعت های پایین است.

• استپ موتورانکودر دار

عموما موتورها در سیستم های حلقه باز کنترل می شوند. نحوه کار سیستم حلقه باز به این شکل است که داده ها وارد می شوند، فرآیند انجام می شود و داده ها خارج می شوند و به این شکل هیچگونه کنترلی بر موقعیت مکانی نخواهیم داشت. اما در مواقعی ممکن است نیاز به سیستم کنترل حلقه بسته در سرعت های 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.

• استپ موتور ضد آب

بعضی از انواع استپ موتور ها دارای استاندارد ضد آب IP65 هستند. این استاندارد به موتور این قابلیت را می دهد که در مقابل پاشش آب از هر زاویه ای 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 استپ موتور ضد آب استفاده می شود.

اجزای تشکیل دهنده استپ موتور

• روتور

روتور در واقع سیلندر مرکزی استپ موتور است و روی آن تعدادی استپ قرار گرفته است، در موتور های جریان مستقیم یا همان موتورهای DC معمولی سیم پیچ ها روی روتور قرار دارند و آهنربای دائم روی استاتور تعبیه شده اما در موتور ها، سیم پیچ ها روی استاتور تعبیه شده اند. در واقع در موتور های  DC معمولی سیم پیچ ها همراه روتور در چرخش هستند اما در استپ موتورها اینچنین نیست.

• استاتور

استاتور قسمت ثابت استپ موتورها هستند که روتور درون آن چرخش می کند، استاتور در این موتور ها دارای سیم پیچ هایی است به نام فاز و چرخش روتور به دلیل وارد شدن پالس های الکتریکی در این فازهاست.

• قاب استپ موتور

بر خلاف دیگر موتورها که در آن ها بوش و بلبرینگ وجود دارد، در ساختار تمامی موتورها در دو طرف فقط بلبرینگ می بینید. علت عمر بالای استپ موتور هم همین موضوع است چونکه در ساختار آن اثری از ذغال نیست که بخواهد تمام شود یا بوشی وجود ندارد که بخواهد جا بیندازد و خراب شود و عملکرد موتور با مشکل مواجه شود.

• گام استپ موتور

منظور از گام، کوچک ترین چرخش قابل کنترل در استپر موتور است. استپ موتورها بسته به نوع کاربرد با دقت های مختلفی ساخته می شوند. زاویه گام همان زاویه ای است که به ازای هر گام طی می شود.

عملکرد استپ موتورها چگونه است؟

با انرژی دادن به یک یا چند مرحله از استاتور، جریان جاریی در سیم پیچ‌ها تولید می‌شود که یک میدان مغناطیسی را ایجاد می‌کند و روتورها با این میدان هماهنگ می‌شوند.

باتوجه به آهنرباهایی که در روتور درون استپ موتور قرار داشت این آهنرباها توسط کنترلر با ارسال یک سری پالس‌ها فعال و غیرفعال می‌شوند. زمانی که یک روتور شروع به چرخش می‌کند اولین پالس توسط کنترلر فرستاده می‌شود و اولین آهنربای الکتریکی شروع به حرکت می‌کند تا دقیقا استپ‌های روتور روبروی آهنربای الکتریکی فعال قرار بگیرند .

در این حالت استپ‌های روتور با باقی استپ‌های استاتور کمترین انحراف را دارند. در اینجا همزمان با فعال شدن آهنربای بعدی، استپ‌های روتور با استپ‌های این آهنربا در یک راستا قرار می‌گیرند و به همین منوال روتور شروع به چرخش می‌کند و می‌تواند شفت استپر موتور را در زاویه دلخواه قرار دهد.

برای خرید اینورتر کلیک کنید.

استپ موتورها چه کاربردی دارند؟

استپ موتورها یا موتورهای پله ای از نظر کاربرد متفاوت هستند، برخی از رایج‌ترین آنها عبارتند از: تجهیزات چاپ سه بعدی، ماشین آلات نساجی، دستگاه‌ های برش سی ان سی، دستگاه های لیزری، دستگاه های چاپ، جوشکاری، رباتیک، اسکنرها، ماشین آلات تصویربردای پزشکی و لنز بعضی از دوربین‌های دیجیتال در حالی که این موارد جز رایج‌ترین ها هستند در واقع گوشه‌ای از کاربرد استپ موتورها می‌باشد.

به طور کلی هر سیستمی که نیاز به دقت بالا، کنترل سرعت و گشتاور با سرعت کم دارد می‌توان از استپ‌موتورها استفاده کرد. استپ موتور هادر ساخت ماشین‌های عددی مانند سی ان سی در صنعت استفاده‌های فراوانی دارند.
در حالی که موتورهای سرو در صنعت جایگاه ویژه و مزایای بیشماری دارند ، موتورهای پله ای در بسیاری از کاربرد‌ها یک راه حل آیده‌ال هستند.

مزایا و معایب استپ موتورها

در این قسمت مزایا و معایب استپ موتور ها را با هم مورد بررسی قرار می دهیم.

مزایای موتور پله ای

این موتورها در هر وسیله‌ای ممکنه سودمند نباشند ولی با انتخاب درست در محیط و پروژه‌های مناسب می‌تو‌انند آیده ال باشند.
موتورهای پله ای دارای گشتاور کامل در حالت سکون هستند و زاویه‌ی چرخش موتور متناسب با پالس ورودی است و اساسا موتورهای پله ای کنترل سرعت عالی، موقعیت دقیق و تکرار پذیری حرکت را ارائه می‌دهند. همچنین مزایای دیگر نیز دارند که عبارتند از:

• کنترل ساده
• طول عمر بالا
• فاقد خطای تجمعی
• راه اندازی ساده و ارزان

معایب موتور پله ای

• توان خروجی محدود
• دوران با پله ثابت
• قادر به تغذیه بار با اینرسی زیاد نمی‌باشد
• پرش و نوسان زیاد
• دارای راندمان کم
• نیاز به مدار درایو دارد
• ارتعاش و سروصدای بالایی ایجاد می‌کند

استپ موتورهای تک قطبی

موتورهای تک قطبی بسیار ساده اند بنابراین ارزان تر هستند و نقطه ضعف آنها درواقع عدم کنترل نیروی ارسال شده به آنهاست. این مورد مناسب چه کسانی هست؟ برای کسانی که به دنبال قیمت پایین و بدون نیاز به گشتاور زیاد هستند.

استپ موتورهای دو قطبی

این موتورها ساده‌تر از تک قطبی ها بوده و قدرتمند‌تر هستند. همچنین گشتاوری زیادی دارند و در داخل دستگاه های 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 ویژگی‌ها پیشرفته‌تری می‌خواهند.
پس برای انتخاب استپ‌موتور مورد نظر ابتدا باید بدانیم که به چه مقدار قدرت و گشتاور نیاز داریم و از دیگر عواملی که در انتخاب هر نوع  الکتروموتوری باید به آن توجه کرد شرایط محیطی است.
و در ادامه باید به موارد زیر توجه داشته باشیم

• تعداد مراحل در هر دور
• زاویه در هر قدم
• میکرو استپینگ
• گیربکس
• نگه داشتن گشتاور

و در آخر طول عمر است که طول عمر نمونه 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.

میکرو استپ چیست؟

در هر نوع استپر موتور اندازه ی گامی که در هر فاز برداشته می شود به صورت پیشفرض تنها چند درجه نسبت به گام قبلی تفاوت دارد. مثلا 0.6 درجه یا 1.2 درجه . این حرکت با ولتاژدهی صورت می پذیرد.
درایورهای میکرواستپ بجای 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 می کنند.

نکاتی که هنگام خرید استپ موتور باید بدانید!

هنگام خرید استپ موتور، برخی نکات را در نظر بگیرید:

1. اندازه و وزن: مطمئن شوید که موتوری که می‌خواهید خریداری کنید، به اندازه و وزن مورد نیاز شماست. برای استفاده در پروژه خاص خود، مطمئن شوید که موتور به صورت کامل جای می‌گیرد و توانایی تحمل وزن لازم را دارد.
2. نوع استپ موتور: استپ موتورها در انواع مختلفی وجود دارند. مطمئن شوید که نوع استپ موتوری که انتخاب می‌کنید، با نیازهای پروژه شما سازگار است.
3. قدرت و سرعت: بررسی کنید که استپ موتور قدرت و سرعت لازم برای انجام کار مورد نظر شما را داشته باشد. برخی از موتورهای پله ای برای کاربردهای سبکتر و کم قدرت‌تر مناسب هستند. بنابراین به این نکته دقت کنید.
4. ولتاژ و جریان: بررسی کنید که ولتاژ و جریان مورد نیاز موتور، با سیستم برق موجود در محل استفاده مطابقت دارد.
5. کیفیت و قابلیت اطمینان: بررسی کنید که استپ موتور از کیفیت بالا و قابلیت اطمینان مناسبی برخوردار است. این امر به معنای استفاده بلندمدت و بدون مشکل از موتور خریداری شده است.
6. قیمت: قیمت موتورهای پله ای می‌تواند متفاوت باشد. با توجه به بودجه ی خود، سعی کنید بهترین موتور را انتخاب کنید.

قیمت و خرید استپ موتور

قبل از اینکه برای خرید استپر موتور اقدام کنید بهتر است که اول اطلاعات آن را به طور دقیق و کامل بدست بیاورید. بر اساس مطالبی که گفته شد، اطلاعاتی که باید سراغشان باشید عبارتند از  گشتاور، جریان مصرفی، تعداد فاز و تعداد سیم. شما می توانید با در نظر گرفتن این شاخصه ها و اهداف کاریتان مناسب ترین گزینه را برای خود انتخاب کنید.

اطلاعاتی که باید درباره ی استپ موتور در نظر داشته باشید همگی شاخصه هایی هستند که بر قیمت این قطعه نیز تاثیر می گذارند.
استپر موتورها را می توانید در محصولات فروشگاه های اینترنتی مختلفی که در زمینه ی فروش قطعات مکانیکی یا الکتریکی فعالیت می کنند، بیابید.
پیشنهاد ما به شما خریداری از سایت لاین حرکت می باشد. در محصولات ما استپر موتورها با یکی از بهترین و مطمئن ترین برندهای ممکن که HQM می باشد موجود هستند و شما می توانید با تماس گرفتن با مشاورین ما تمامی اطلاعات مورد نیاز خود را کسب کنید و مناسب ترین استپر موتور را خریداری نمایید.

سخن پایانی

باتوجه به موضوعاتی که درباره استپ موتورها گفته شد ، استپ موتور یک موتور دی سی هست که یک دور کامل را به تعدادی استپ تقسیم می‌کند بنابراین دقت بالایی دارند اما برای دقت بالاتر استفاده از سروو موتور ها  مناسب تر است. در نهایت باید گفت که این روزها استپر موتور جزئی جدایی ناپذیر از صنعت است .

سوالات متداول

• استپ موتور چیست؟

استپ موتور یا موتور پله ای یک موتور الکتریکی است که محور آن با حرکت در یک درجه ثابت می چرخد و این نکته اصلی ترین ویژگی این موتور محسوب می شود.

• در سرعت های بالا استپ موتور بهتر است یا سروو موتور؟

در سرعت های بالا بازدهی سرو موتور بیشتر از استپ موتور است و گشتاور بیشتری را نسبت به استپ موتور دارد.

• قطعات سی ان سی را از کجا بخریم؟

برای خرید انواع قطعات دستگاه سی ان سی، همچون اینورتر ، استپ موتور، بلبرینگ خطی ، لینیر گاید و … می توانید از طریق اتوماسیون صنعتی لاین حرکت اقدام کنید.