Động cơ bước là gì? Cấu tạo, phân loại, nguyên lý làm việc

 

I. TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ BƯỚC.

Động cơ bước là một trong những loại động cơ phổ biến, với nhiều ứng dụng rộng rãi trong đời sống, và các lĩnh vực công nghiệp. Loại động cơ này có cấu tạo và nguyên lý làm việc khách hoàn toàn với động cơ điện 1 chiều, động cơ đốt trong (động cơ dầu diesel, động cơ xăng, động cơ gas,…)Vậy động cơ bước là gì?

1.1 Động cơ bước là gì?

Động cơ bước hay còn được gọi là Step Motor là một loại động cơ điện đồng bộ, dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển của máy móc, dây chuyền dưới dạng một chuỗi các xung điện rời rạc và kế tiếp nhau thành chuyển động góc quay xác định. Trong một số trường hợp, chúng biến đối tín hiệu điều khiển thành chuyển động của rotor và cố định rotor vào những vị trí cần thiết.

Từ khái niệm ta có thể thấy sự khác biệt giữa động cơ bước và động cơ thông thường nằm ở cách thức mà chúng hoạt động. Cụ thể: Động cơ bước không quay một cách ổn định, liên tục, chúng thực hiện chuyển động quay theo từng bước sóng của hệ thống điều khiển. Nhờ có đặc tính này mà động cơ bước có độ chính xác rất cao về mặt điều khiển học. Khi hoạt động chúng được điều khiển nhờ nhờ các bộ chuyển mạch điện. Các tín hiệu điện được truyền đến stato theo thứ tự và theo một tần số nhất định. Tổng số góc quay của roto trong động cơ sẽ tương ứng với số lần chuyển mạch của hệ thống.

Một cách dễ hiểu, người dùng có thể quy định tần số góc quay đối với động cơ bước. Góc bước càng nhỏ thì số bước trên mỗi vòng quay của động cơ càng lớn. Khi đó, độ chính xác của vị trí sẽ càng cao. Động cơ có thể đạt được góc bước cực đại lên tới 90 độ và góc bước cực tiểu là 0.72 độ. Tuy nhiên, các bước phổ biến nhất hiện nay là 1.8 độ, 2.5 độ hay 7.5 độ và 15 độ.

Động cơ bước là gì?

1.2 Cấu tạo và thông số của động cơ bước là gì

Trong phần khái niệm về động cơ bước là gì, chúng ta đã biết động cơ bước là một động cơ điện. Chính vì vậy bất kỳ một chiếc động cơ bước nào cũng có cấu tạo bởi 2 thành phần chính bao gồm rotor và stator trong đó:

1. Rotor: Là một dãy các lá nam châm vĩnh cửu xếp chồng lên nhau, trên các lá này lại chia thành các cặp cực đối xứng nhau.
2. Stato: Được cấu tạo từ sắt từ, trên đó có chia các rãnh để đặt cuộn dây, vd như động cơ bước 2 pha có 4 cuộn dây. Khi cấp 1 xung điện vào cuộn dây trên stato thì roto sẽ quay 1 góc bằng góc bước cơ bản.

Mỗi một động cơ bước khác nhau sẽ có các thông số kỹ thuật riêng. Tuy vậy, một cách cơ bản nhất thi số bước là thông số quan trọng. Theo như thông tin từ nhà sản xuất, động cơ bước trên thị trường Việt Nam hiện nay có số step là 200. Bên cạnh đó, động cơ bước còn có các thông số khác, cụ thể như sau:

• Dòng tiêu thụ tối đa mỗi pha: 2.0 A.
• Điện trở của từng pha: 1.4 Ω.
• Hiệu điện thế dòng điện: 2.8 V

Trong đó, thông số dòng tiêu thụ tối đa mỗi pha cho biết dòng điện tối đa mà mỗi pha của động cơ có thể nhận được. Nếu mạch điều khiển nào có dòng điện mỗi pha cao hơn thông số nêu trên thì sẽ dẫn đến tình trạng hư hỏng. Do đó, trong quá trình sử dụng, khách hàng nên lựa chọn loại mạch điều khiển cho dòng điện chạy ra xấp xỉ 80 – 90 % các thông số nêu trên.

Cấu tạo của động cơ bước (Step Motor)

1.3 Ứng dụng trong thực tiễn của động cơ bước là gì?

Ứng dụng của động cơ bước là gì? Đây là chủ đề được nhiều khách hàng quan tâm. Nhờ vào ưu điểm điều chỉnh chính xác góc quay mà động cơ bước được ứng dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp tự động hóa, đặc biệt là đối với các thiết bị máy móc yêu cầu có sự chính xác cao như Máy cắt công nghệ plasma CNC, máy cắt công nghệ CNC laser, máy in 3D,…. Bên cạnh đó, động cơ bước cũng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như:

1. An ninh bảo mật: Được ứng dụng để chế tạo sản phẩm giám sát mới, đem lại tiến bộ cho lĩnh vực bảo mật.
2. Y tế: Bộng cơ bước được sử dụng để sản xuất máy quét y tế, máy lấy mẫu, thậm chí còn có bên trong máy chụp ảnh nha khoa
3. kỹ thuật số: Trong lĩnh vực Y tế, những chiếc bơm chất lỏng, mặt nạ phòng độc và các loại máy móc phân tích mẫu máu,…
4. Khoa học máy tính: Step Motor được sử dụng trong các loại ổ đĩa cứng hoặc ổ đĩa mền, máy in,…
5. Điện tử tiêu dùng: Được dùng trong quá trình chế tạo máy ảnh, đem lại chức năng lấy nét chính xác và sắc sảo cho máy ảnh, đồng thời có chức năng thu phóng các loại camera kỹ thuật số tự động hay các loại máy in 3D.
6. Nguồn: https://hangchavn.com/dong-co-buoc-la-gi-cau-tao-phan-loai/