โครงสร้างและโหมดการควบคุมของมอเตอร์สเต็ปสองขั้ว

อันดับแรก. การแนะนำ

ในสนามควบคุมอุตสาหกรรมที่ทันสมัยมอเตอร์ Stepper ได้รับการสนับสนุนสำหรับลักษณะการก้าวที่เป็นเอกลักษณ์และการควบคุมตำแหน่งที่แม่นยำ ในหมู่พวกเขามอเตอร์เหยียบสองขั้วซึ่งเป็นมอเตอร์แบบก้าวสำคัญมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลาย ๆ สาขาเช่นสายการผลิตอัตโนมัติเครื่องมือวัดความแม่นยำและอื่น ๆ โดยอาศัยประสิทธิภาพสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ ในบทความนี้จะมีการแนะนำโครงสร้างและโหมดการควบคุมของมอเตอร์สเตปปิ้งสองขั้วในรายละเอียดโดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ผู้อ่านมีความเข้าใจในเชิงลึกและความรู้

ประการที่สองโครงสร้างของมอเตอร์สเต็ปสองขั้ว

มอเตอร์สเต็ปปูนสองขั้วหรือที่เรียกว่ามอเตอร์สเต็ปสองสายสี่เฟสโครงสร้างพื้นฐาน ได้แก่ สเตเตอร์โรเตอร์และคดเคี้ยวสามส่วนหลัก

สเตเตอร์

สเตเตอร์เป็นส่วนที่อยู่นิ่งของมอเตอร์สเต็ปสองขั้วซึ่งมักจะประกอบด้วยฟันสเตเตอร์หลายตัว ในมอเตอร์สเต็ปสองขั้วฟันสเตเตอร์มีแผลที่มีขดลวดสองเฟสสองเฟสเช่นขดลวด A-phase และ b-phase ขดลวดสองเฟสแต่ละตัวนี้ประกอบด้วยขดลวดที่แตกต่างกันแต่ละสายมีสายไฟสองสายรวมทั้งสี่สายซึ่งใช้ในการควบคุมการทำงานของมอเตอร์

โดยเฉพาะอย่างยิ่งการขดลวด A-phase นั้นเป็นแผลจาก Stator Tooth 1 และเป็นแผลตามลำดับกับ Stator Teeth 3, 5 และ 7 โดยที่ Stator Teeth 1 และ 5 ถูกแผลในทิศทางเดียวกันในขณะที่ Stator Teeth 3 และ 7 ถูกแผลใน ทิศทางเดียวกัน ทั้งสองกลุ่ม (ฟันสเตเตอร์ 1 และ 5 และฟันสเตเตอร์ 3 และ 7) มีแผลในทิศทางตรงกันข้ามขดลวด b-phase จะถูกแผลบนหลักการเดียวกันโดยมีฟันสเตเตอร์ 4 และ 8 เป็นกลุ่มและฟันสเตเตอร์ 2 และ 6 เป็นกลุ่ม

ใบพัด

โรเตอร์เป็นส่วนหมุนของมอเตอร์สเต็ปสองขั้วและมักจะติดอยู่กับแม่เหล็กถาวรแม่เหล็กตามแนวแกน เส้นแม่เหล็กของแรงของแม่เหล็กถาวรจะเป็นการปิดภายในร่างกายของมอเตอร์ทำให้โรเตอร์มีแรงบิดล็อคแม้ว่าจะไม่ได้รับพลังงานก็ตาม นอกจากนี้โรเตอร์มักจะมีฟันจำนวนหนึ่ง (เช่น 50 ฟัน) ที่สอดคล้องกับฟันสเตเตอร์สำหรับมุมเหยียบที่แม่นยำ (เช่นมุมการก้าว 1.8 องศา)

ขดลวด

การคดเคี้ยวของมอเตอร์สเต็ปสองขั้วเป็นส่วนสำคัญของมอเตอร์ที่ตระหนักถึงการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ เนื่องจากมอเตอร์สเต็ปสองขั้วมีขดลวดสองตัวแยกกันซึ่งแต่ละอันสามารถใช้พลังงานได้ทั้งสองทิศทางปลายด้านหนึ่งของการคดเคี้ยวแต่ละอันอาจเป็นขั้ว N หรือ S การออกแบบนี้ทำให้มอเตอร์สเต็ปเปอร์สองขั้วมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในโหมดควบคุมซึ่งสามารถตระหนักถึงการควบคุมตำแหน่งที่แม่นยำยิ่งขึ้นและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

ประการที่สามโหมดควบคุมของมอเตอร์สเต็ปสองขั้ว

โหมดการควบคุมของมอเตอร์สเต็ปสองขั้วส่วนใหญ่รวมถึงการก้าวเฟสเดี่ยวการก้าวทั้งแบบขั้นตอนและการก้าวครึ่งขั้นตอนครึ่ง

ขั้นตอนเดียว

ขั้นตอนเดียวเป็นโหมดการควบคุมพื้นฐานที่สุดของมอเตอร์สเต็ปสองขั้ว ในโหมดนี้ขดลวด A-phase และ b-phase จะได้รับพลังงานตามลำดับในลำดับที่แน่นอนทำให้สนามแม่เหล็กสเตเตอร์เปลี่ยนไปตามนั้นจึงขับโรเตอร์ให้หมุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการไขลาน A-phase ที่มีพลังโรเตอร์จะหมุนในทิศทางเดียว เมื่อการขดลวด B-phase นั้นมีพลังโรเตอร์จะหมุนไปในทิศทางอื่น โดยการควบคุมสถานะที่มีพลังของขดลวด A-phase และ b-phase การหมุนอย่างต่อเนื่องของโรเตอร์สามารถทำได้

โหมดการก้าวเดี่ยวเฟสนั้นง่ายและเข้าใจง่าย แต่เนื่องจากมุมก้าวขนาดใหญ่ (โดยปกติ 1.8 องศา) จึงอาจไม่เพียงพอในแอปพลิเคชันที่จำเป็นต้องมีการควบคุมความแม่นยำที่สูงขึ้น

ขั้นตอนทั้งหมด

การก้าวล้วนเป็นขั้นตอนเป็นหนึ่งในโหมดควบคุมที่ใช้กันทั่วไปสำหรับมอเตอร์สเต็ปสองขั้ว ในโหมดนี้ขดลวด A-phase และ b-phase จะได้รับพลังงานหรือไม่ทำให้เกิดพลังงานในเวลาเดียวกันเพื่อให้ได้การหมุนเต็มขั้นตอนของโรเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการคดเคี้ยว A-phase นั้นมีพลังและขดลวด B-phase จะถูกยกเลิกการใช้พลังงานโรเตอร์จะหมุนในทิศทางเดียวโดยมุมที่แน่นอน; เมื่อ B-phase ที่คดเคี้ยวมีพลังและการคดเคี้ยว A-phase จะถูกยกเลิกการใช้พลังงานโรเตอร์จะหมุนไปในทิศทางอื่นโดยมุมเดียวกัน โดยการควบคุมสถานะที่มีพลังของขดลวด A-phase และ b-phase การหมุนรอบต่อเนื่องของโรเตอร์สามารถรับรู้ได้

โหมดการก้าวล้ำทั้งขั้นตอนมีข้อดีของมุมก้าวเล็ก ๆ และความแม่นยำในการวางตำแหน่งสูงดังนั้นจึงถูกใช้อย่างกว้างขวางในแอปพลิเคชันที่ต้องมีการควบคุมความแม่นยำสูง ตัวอย่างเช่นในอุปกรณ์สำนักงานเช่นเครื่องพิมพ์และสแกนเนอร์มอเตอร์สเต็ปสองขั้วมักจะใช้โหมดทั้งขั้นตอนเพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวที่แม่นยำของหัวพิมพ์หรือหัวสแกน

ครึ่งขั้นตอน

Half-Step เป็นโหมดการควบคุมที่ละเอียดยิ่งขึ้นสำหรับมอเตอร์สเต็ปสองขั้ว ในโหมดนี้การหมุนครึ่งขั้นตอนของใบพัดสามารถทำได้โดยการควบคุมส่วนหนึ่งของขดลวดใน a-phase และ b-phase ที่จะได้รับพลังงานหรือไม่ทำให้เกิดพลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อส่วนหนึ่งของขดลวดในการคดเคี้ยว A-phase นั้นมีพลังและเป็นส่วนหนึ่งของขดลวดในขดลวด B-phase จะถูกยกเลิกการใช้พลังงานโรเตอร์จะหมุนครึ่งก้าวในทิศทางเดียว; เมื่อส่วนหนึ่งของขดลวดในขดลวด B-phase นั้นมีพลังและเป็นส่วนหนึ่งของขดลวดในการคดเคี้ยว A-phase จะถูกยกเลิกการใช้พลังงานโรเตอร์จะหมุนครึ่งก้าวในทิศทางอื่น โดยการควบคุมสถานะที่มีพลังของขดลวดในขดลวด A-phase และ b-phase การหมุนครึ่งขั้นตอนต่อเนื่องของโรเตอร์สามารถรับรู้ได้

โหมดครึ่งขั้นตอนมีข้อดีของมุมขั้นตอนที่เล็กกว่าและความแม่นยำในการวางตำแหน่งที่สูงขึ้นดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชันที่ต้องมีการควบคุมความแม่นยำสูงกว่า ตัวอย่างเช่นในด้านเครื่องมือวัดความแม่นยำอุปกรณ์การแพทย์ ฯลฯ มอเตอร์สเต็ปปิ้งสองขั้วมักจะใช้โหมดครึ่งขั้นตอนเพื่อให้เกิดการควบคุมตำแหน่งและการควบคุมการเคลื่อนไหวที่แม่นยำยิ่งขึ้น

ประการที่สี่สรุป

มอเตอร์สเต็ปเปอร์สองขั้วมีบทบาทสำคัญในด้านการควบคุมระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรมด้วยโครงสร้างและโหมดการควบคุมที่เป็นเอกลักษณ์ ด้วยความเข้าใจในเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างและโหมดการควบคุมของมอเตอร์สเต็ปสองขั้วเราสามารถควบคุมวิธีการและเทคนิคการใช้งานได้ดีขึ้นและให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการควบคุมระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม