Trong đời sống hiện nay, chắc hẳn đã có lúc các bạn nghe đến khái niệm động cơ bước. Vậy động cơ bước là gì? Thiết bị này có vai trò như thế nào đối với đời sống hiện nay?
Bài viết dưới đây sẽ giúp người dùng nắm được những khái niệm cơ bản về đặc điểm, cấu tạo, ứng dụng và cách phân loại động cơ bước.
Động cơ bước là gì?
Động cơ bước là một loại động cơ điện, có nguyên lý và ứng dụng khác biệt so với hầu hết các loại động cơ điện thông thường. Vậy động cơ bước là gì? Động cơ bước thực chất là một loại động cơ đồng bộ, được dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc chuyển động của rotor có khả năng cố định rotor vào những vị trí cần thiết.
Về cấu tạo, động cơ bước là sự tổng hợp của 2 loại động cơ một chiều không tiếp xúc và động cơ đồng bộ giảm tốc công suất nhỏ.
Nguyên lý hoạt động của động cơ bước là gì?
Động cơ bước không quay theo cơ chế thông thường. Chúng quay theo từng bước nên có độ chính xác rất cao về mặt điều khiển học. Động cơ bước hoạt động nhờ các bộ chuyển mạch điện tử đưa các tín hiệu điều khiển vào stato theo thứ tự và tần số nhất định. Tổng số góc quay của rotor tương ứng với số lần chuyển mạch. Chiều quay và tốc độ quay của rotor phụ thuộc vào tần số chuyển đổi và thứ tự chuyển đổi.
Phân loại động cơ bước
Bên cạnh động cơ bước là gì, phân loại động cơ bước cũng là vấn đề được nhiều người quan tâm. Theo đó, có nhiều cách phân loại động cơ bước. Cụ thể là:
– Phân loại theo rotor của động cơ bước:
+ Động cơ bước có rotor được tác động bằng dây quấn hoặc nam châm vĩnh cửu.
+ Động cơ bước có rotor không được tác động nhưng có phần cảm ứng và phản kháng (còn gọi là động cơ bước thay đổi từ trở).
+ Động cơ bước có cấu tạo rotor kết hợp cả 2 loại trên.
– Phân loại theo cực của động cơ bước:
+ Động cơ bước đơn cực: có thể bao gồm cả động cơ bước loại nam châm vĩnh cửu và động cơ bước loại hỗn hợp. Ở các cuộn dây luôn có đầu trung tâm được nối ra từ chính giữa mỗi cuộn dây.
+ Động cơ bước lưỡng cực: có thể bao gồm cả động cơ bước loại nam châm vĩnh cửu và động cơ bước loại biến từ trở. ở các cuộn dây không có đầu dây nối ra từ trung tâm.
– Phân loại theo số pha của động cơ bước:
+ Động cơ bước 2 pha: là loại động cơ bước 4 dây, 6 dây hoặc 8 dây.
+ Động cơ bước 3 pha: là loại động cơ bước 3 dây hoặc 4 dây.
+ Động cơ bước 5 pha: là loại động cơ bước có 5 dây hoặc 10 dây.
Ưu, nhược điểm của động cơ bước là gì?
Vậy ưu, nhược điểm của động cơ bước là gì? Ưu điểm của loại động cơ này chính là khả năng cung cấp moment xoắn cực lớn ở dải vận tốc thấp và trung bình, giá thành thấp, khá bền bỉ và thay thế dễ dàng. Cũng vì thế loại động cơ này không phù hợp với những ứng dụng đòi hỏi tốc độ cao và gia tốc lớn.
Nhược điểm của motor bước là khi hoạt động có hiện tượng bị trượt bước do lực từ nam châm vĩnh cửu đã yếu nên cho vị trí không chính xác hoặc nguồn điện cung cấp không đủ. Hạn chế thứ 2 của độg cơ bước là ồn và nóng lên khi hoạt động. Tuy nhiên, điều này là hoàn toàn bình thường đối với động cơ bước bởi bản thân nó được thiết kế để có khả năng chịu được sức nóng như vậy. Đối với các driver điều khiển động cơ bước thế hệ mới, độ ồn và nóng của loại motor này đã giảm đi đáng kể.
Ứng dụng của động cơ bước 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,…
Tham khảo thêm: Motor là gì? Định nghĩa các loại motor phổ biến
Mong rằng những thông tin được chúng tôi chia sẻ trên đây đã giúp quý khách nắm được khái niệm động cơ bước là gì, nguyên lý hoạt động, cách phân loại cũng như ứng dụng của loại motor này trong đời sống xã hội.
