Động cơ bước giảm tốc

Ngô Văn Hùng

ĐĂNG TẢI: 29/01/2022
CẬP NHẬT: 17/05/2023

Động cơ bước giảm tốc là gì? Động cơ bước giảm tốc được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp chế tạo máy: máy cnc, máy cắt laser, máy cắt plasma cnc…Chúng ta hãy cùng đi tìm hiểu Động cơ bước là gì? Ưu và nhược điểm của động cơ bước? Ứng dụng của […]

// do_shortcode('[ez-toc-widget-sticky]');

Động cơ bước giảm tốc là gì?

Động cơ bước giảm tốc được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp chế tạo máy: máy cnc, máy cắt laser, máy cắt plasma cnc…Chúng ta hãy cùng đi tìm hiểu Động cơ bước là gì? Ưu và nhược điểm của động cơ bước? Ứng dụng của động cơ bước?

Nội Dung Chính

Động cơ bước giảm tốc là gì?

Động cơ bước, hay còn gọi là Step Motor là gì? Theo Wikipedia, động cơ bước là một loại động cơ sử dụng điện nhưng có nguyên lý và ứng dụng vô cùng khác biệt so với các loại động cơ điện 1 pha và động cơ điện 3 pha thông thường.

Thực chất, đây là một loại động cơ đồng bộ, có khả năng biến đổi các tín hiệu điều khiển của máy móc dưới dạng các xung điện rời rạc được phát ra kế tiếp nhau, tạo thành các chuyển động góc quay. Đôi khi chính là các chuyển động của rôto, giúp cho người dùng cố định roto của máy vào trong các vị trí cần thiết.

Nói chung, động cơ bước (motor bước) là một loại động cơ mà các bạn có thể quy định được tần số góc quay của nó. Nếu góc bước của nó càng nhỏ thì số bước trên mỗi vòng quay của động cơ càng lớn và độ chính xác của vị trí chúng ta thu được càng lớn.

Các góc bước của động cơ có thể đạt cực đại là 90 độ và cực tiểu đến 0,72 độ. Tuy nhiên, các góc bước của động cơ thường được sử dụng phổ biến nhất là góc 1,8 độ, góc 2,5 độ, góc 7,5 độ và góc 15 độ.

Ví dụ: Một động cơ bước có góc 1,8 độ/ bước nếu quay hết 1 vòng khoảng 360 độ thì mất 200 bước (thuật ngữ chuyên ngành gọi là Full Step). Các chế độ quay càng nhiều xung thì động cơ quay của máy sẽ càng êm hơn. Ở Việt Nam, người ta hay dùng phổ biến nhất là động cơ 200 step.

Xem thêm: Cách làm giảm tốc độ quay của motor

Các loại động cơ bước giảm tốc

Để hiểu thêm về động cơ bước giảm tốc là gì? Chúng ta sẽ cùng phân loại các động cơ bước và hiểu nguyên lý hoạt động của từng loại:

Động cơ bước giảm tốc theo số pha:

Động cơ bước 2 pha: là động cơ bước 4 dây, 6 dây, 8 dây. Bước góc 1,8 độ
Động cơ bước 3 pha: là đôngj cơ bước 3 dây, 4 dây. Bước góc 1,2 độĐộng cơ bước 5 pha: là động cơ bước 5 dây. Bước góc 0,72 độ

Động cơ bước giảm tốc theo rotor:

Động cơ bước nam châm vĩnh cửu:
Hoạt động dựa trên lực hút hoặc lực đẩy giữa rotor PM và nam châm điện stator.
Theo nguyên tắc các cự khác nhau thì hút nhau, các cực giống nhau thì đẩy nhau.

Động cơ biến đổi điện trở:

Có cấu tạo giống với động cơ bước nam châm vĩnh cửu. Dựa trên nguyên tắc tối thiểu xảy ra với khe hở tối thiểu.
Các cuộn pha đối xứng có cùng cực tính khác nhau. Roto được làm từ thép non có khả năng dẫn từ cao. Do đó khi động cơ mất điện roto vẫn quay tự do rồi mới dừng hẳn

Động cơ bước lai:

Còn gọi là động cơ bước hỗn hợp kết hợp giữa sự đặc trưng của động cơ bước nam châm vĩnh cửu và động cơ bước biến từ.
Đạt công suất tối đa trong kích thước nhỏ gọn. Răng của rotor tạo đường dẫn giúp định hướng cho từ thông ưu tiên vào trong lỗ thông khí.

Động cơ bước theo cực:

Động cơ bước đơn cực: Dòng điện chạy qua dây cuộn cùng một hướng, cho phép sử dụng mạch điện điều khiển đơn giản hơn, tạo ra ít mô-mem.
Động cơ bước hai cực: Dòng điện có thể chạy qua dây cuộn theo hai hướng. Đòi hỏi một mạch điện điều khiển phức tạp hơn, tạo ra nhiều mô-mem xoắn hơn động cơ bước đơn cực.

Động cơ bước có ưu và nhược điểm?

Động cơ bước có ưu điểm:

– Động cơ bước có khả năng cung cấp mô men xoắn lớn ở dải vận tốc trung bình và thấp

– Có thể điều chỉnh chính xác góc quay

– Động cơ bước có tuổi thọ lâu dài, hoạt động bền bỉ

– Động cơ bước dễ dàng lắp đặt, thay thế

– Động cơ bước có giá thành thấp

Động cơ bước có nhược điểm:

Động cơ bước khi hoạt động có hiện tượng bị trượt bước – do lực từ trên nam châm vĩnh cửu đã yếu nên cho vị trí không chính xác hoặc nguồn điện cấp vào không đủ (VD : động cơ bước có góc bước 1.8 độ cần 200 xung thì quay đủ 1 vòng, tuy nhiên nếu có hiện tượng trượt bước thì cần nhiều hơn 200 xung mới đủ 1 vòng).

– Động cơ bước khi hoạt động có hiện tượng bị trượt bước. Về cơ bản dòng từ driver tới cuộn dây động cơ không thể tăng hoặc giảm trong lúc hoạt động. Do đó, nếu bị quá tải động cơ sẽ bị trượt bước gây sai lệch trong điều khiển.

– Động cơ bước sẽ ồn và nóng dần lên khi hoạt động. Các driver điều khiển động cơ bước thế hệ mới nhất thì độ ồn và nóng của động cơ đã giảm đáng kể.

– Đông cơ bước gây ra nhiều nhiễu và rung động hơn động cơ servo.

– Động cơ bước không thích hợp cho các ứng dụng cần tốc độ cao.

Ứng dụng của động cơ bước giảm tốc là gì?

Vậy động cơ bước có ứng dụng gì trong đời sống hiện nay? Cụ thể, trong điều khiển chuyển động kỹ thuật số, motor bước là một cơ cấu chấp hành đặc biệt hữu hiệu bởi nó có thể thực hiện trung thành các lệnh đưa ra dưới dạng số. Loại động cơ này hiện đang được ứng dụng nhiều trong ngành tự động hóa, đặc biệt là các thiết bị cần điều khiển chính xác.

Những ứng dụng cụ thể của động cơ bước trong ngành tự động hóa là: trong thiết bị điều khiển robot, điều khiển định vị trong các hệ quan trắc. điều khiển tiêu cự trong các hệ quang học, bám mục tiêu trong các khí tài quan sát, điều khiển các cơ cấu lái phương và chiều trong máy bay, điều khiển lập trình trong các thiết bị gia công cắt gọt,…

Còn trong ngành công nghệ máy tính, động cơ bước được sử dụng chủ yếu cho các loại ổ đĩa cứng, ổ đĩa mềm hay máy in,…