Cơ bản về động cơ bước

Động cơ bước được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển và đo lường. Một vài ứng dụng động cơ bước đơn giản mà công ty Việt Vmicro đang thực hiện: XY table (CNC – close loop control), Boat loader (Furnace System), Bơm l lượng… ngoài ra Động cơ bước (trong tài liệu sẽ gọi là STEP) còn được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống máy từ đơn giản đến phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cơ bản về động cơ bướcNgười thực hiện : Lâm Quốc Hưng – R&D Manager- Viet Vmicro Corp. BÀI VIẾT: CƠ BẢN VỀ ĐỘNG CƠ BƯỚC ( STEPPING MOTOR FUNDAMENTALS _ COPYRIGHT BY MICROCHIP ) I. GIỚI THIỆU: Động cơ bước được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển và đo lường. Một vài ứng dụng động cơ bước đơn giản mà công ty Việt Vmicro đang thực hiện: XY table (CNC – close loop control), Boat loader (Furnace System), Bơm lưu lượng… ngoài ra Động cơ bước (trong tài liệu sẽ gọi là STEP) còn được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống máy từ đơn giản đến phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao. STEP có 5 ( tạm thời) đặc tính cơ bản sau: • Brushlesss ( không chổi than ): STEP là loại động cơ không chổi than. • Load Independent ( độc lập với tải ): động cơ bước quay với tốc độ ổn định trong tầm moment của động cơ. • Open loop positioning ( điều khiển vị trí vòng hở): thông thường chúng ta có thể đếm xung kích ở động cơ để xác định vị trí mà không cần phải có cảm biến hồi tiếp vị trí, nhưng đôi khi trong những ứng dụng đòi hỏi tính chính xác cao STEP thường được sử dụng kết hợp với các cảm biến vị trí như : encoder, biến trở… • Holding Torque (moment giữ ): STEP có thể giữ được trục quay của nó, so với động cơ DC không có hộp số thì moment giữ của STEP lớn hơn rất nhiều. • Excellent Response ( Đáp ứng tốt): STEP đáp ứng tốt khi khởi động, dừng lại và đảo chiều quay một cách dễ dàng. II. PHÂN LOẠI: Có 3 loại động cơ bước cơ bản: • động cơ nam châm vĩnh cửu. • đông cơ từ trở thay đổi. • động cơ lai ( nghĩa là kết hợp giữa hai loại động cơ trên ). STEP nam châm vĩnh cửu là động cơ có rotor được từ hóa, trong khi STEP từ trở thay đổi xoa rotor được sẽ rãnh nhỏ, và động cơ lai (hybrid) kết hợp cả hai kĩ thuật trên tạo thành. Stator của STEP có nhiều cuộn dây quấn trên nó. Sự sắp xếp các cuộn dây này tạo nên hệ số thứ cấp, hệ số này sẽ phân biệt thành các loại động cơ khác nhau. STEP nam châm vĩnh cửu và loại STEP lai có thể được kết liên kết lại với nhau để phân biệt thành 3 chủng loại motor: đơn cực, lưỡng cực, và STEP hai dây song song. Sau đây chúng ta sẽ đi sâu vào tìm hiểu đặt tính của các loại động cơ trên: 1. STEP từ trở thay đổi: thông thường loại STEP này có 3 hoặc 5 cuộn dây với cấu tạo được mô tả ở hình 1. STEP từ trở thay đổi trong hình 1 bao gồm 3 cuộn dây được nối chung ở một đầu. stator STEP có 6 cực và rotor có 4 răng. Chúng ta có thể nhìn vào hình thì cuộn dây 1 đang được cấp điện, vì thể răng X ở vị trí cực 1. Sau đó khi cuộn 2 được cấp điện lựcPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 1/9 Người thực hiện : Lâm Quốc Hưng – R&D Manager- Viet Vmicro Corp. từ sinh ra sẽ hút đầu Y về cực 2, và trong trường hợp này nếu cuộn 3 được cấp điện thì răng Y sẽ di chuyển về phía cực 3 lúc đó động cơ STEP sẽ di chuyển ngược chiều kim đồng hồ. Như vậy chúng ta thấy mỗi bước động cơ di chuyển là 30 độ, và để thực hiện một vòng thì STEP phải di chuyển 12 bước. ( winding : cuộn dây , time : thời gian thực hiện ) Trên thực tế thì động cơ STEP từ trở thay đổi có số cực và số răng nhiều hơn để di chuyển những bước nhở hơn. STEP loại này có thể đạt tới 1 độ / bước. 2. STEP đơn cực: STEP loại đơn cực bao gồm 2 cuộn dây, mỗi cuộn được nối ra ngoài ở giữa cuộn, vì vậy thông thường trên thực tế đây là loại động cơ 5 hoặc 6 dây ra, STEP loại này được điều khiển bẳng cách cho đầu dây chung nối lên nguồn và từng đầu dây còn lại lần lượt được nối mass. STEP loại đơn cực hoạt động giống như tất cả đ ...