توضیحات

استپ موتور چیست؟

استپ موتور وسیله ای الکترومکانیکی است که از طریق تبدیل پالس های الکتریکی به حرکت مکانیکی دست می یابد. اجزای اصلی یک استپ موتور شفت، ورقه های روتور و استاتور، آهن ربا، یاتاقان، سیم مسی و سیم های سربی، واشر، و پوشش جلویی و انتهایی هستند. شفت موتور پله ای معمولا از فلز استیل ضد زنگ ساخته می شود، در حالی که استاتور و ورقه های روتور از فولاد سیلیکون ساخته می شوند. 

استپر موتور یا استپ موتور نوعی موتور براشلس است که برای کنترل دقیق سرعت و موقعیت به کار می رود. در استپ موتورها یک دور 360 درجه به چند استپ یا پله تقسیم شده و در مواردی که نیاز به کنترل موقعیت و چرخش زاویه خاص موتور باشد از آنها استفاده می شود.

استپ موتور که به استپر موتور و موتور پله‌ای نیز شناخته می‌شود. از اجزاء اصلی و لازم دستگاه می‌باشد. استپ موتور یک موتور الکتریکی DC است. همچنین قابلیت گام‌به‌گام کردن یک دور کامل به طور یکسان را دارد.

استپ موتورها نیاز به بازخورد گرفتن ندارند و این ویژگی یکی از نکات مثبت آنها می‌باشد. بازخورد گرفتن در دیگر موتورها به‌این شکل است که زمان جا به جایی از یک گام به گام دیگر موقعیت را کنترل می‌کنند. اما به علت دقت بسیار بالایی که‌در استپ موتورهاست مرحله بازخورد گرفتن دراین موتور حذف شده است. استپ موتورها نیازمند مدارهای راه انداز بوده که به درایور شناخته می‌شوند. قابل بیان است که بالاترین سرعت برای استپ موتورها با توجه به نوع آن ها تا 500 دور در دقیقه می‌باشد. از منظر گشتاور، استپ موتورها قابلیت حرکت در دور پایین با گشتاور بالا را دارند که این مورد نیز از مزیت‌های آنها به حساب می‌آید.

انواع استپر موتور

استپر های موتور در انواع مختلف و سایز های متفاوتی دیده می شوند. از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استپ‌موتور های سنکرون هایبرید
• استپ‌موتورهای لاوت LAVET TYPE
• استپ‌موتور با مغناطیس دائم
• استپ‌موتورهای با مقاومت مغناطیسی متغیر

» استپ موتورهای سنکرون هایبرید، این نوع استپ موتورها ترکیبی از ساختار استپ موتور با روتور مغناطیس شونده و مغناطیس دائم می باشد. مرکز روتور در این نوع موتورها دارای قطبهای S است و دندانه های روتور، قطبهای N می باشند.

روتور موتورهای مغناطیس دائم اغلب از مغناطیس های دائم تشکیل شده اند و با دافعه و یا جاذبه بین مغناطیس روتور و مغناطیس استاتور عمل می کند. موتورهای با مقاومت مغناطیسی متغیر از یک صفحه آهنی به عنوان روتور استفاده گردیده و بر این اساس عمل می‌نماید که حداقل مقدار مقاومت مغناطیسی، زمانی که روتور در حال جذب به سمت قطب های استاتور است، زمانی رخ می ‌دهد که حداقل فاصله وجود دارد.

» مدل دیگر استپ موتورها استپ موتور با روتور مغناطیس شونده می باشد  از آنجا که روتور این موتور از ماده ای مغناطیس شونده ساخته شده است، با اعمال یک ولتاژ DC به سیم پیچ های اِستاتور، دندانه های روتور به سمت قطب الکترومغناطیس ایجاد شده جهت گیری می کنند و این جهت گیری باعث چرخش محور موتور می شود.

» نوع دیگر استپ موتور با مغناطیس دانم می باشد. یکی از ارزان ترین و کم دقت ترین استپ های موتور می باشند.  به دلیل طراحی خاص روتور این نوع موتورها، قطبهای N و S در کنار یکدیگر و به صورت موازی روی استوانه ای قرار گرفته اند. روتور با توجه به جهت الکترو مغناطیسی اِستاتور، می چرخد تا رو به روی آن قرار گیرد.

فرق استپ موتور و سروو موتور؟ کدام مناسب تر است؟

فرق بین سرو موتور و استپر موتور در تعداد قطب های آنان است. استپ موتور در مقایسه با سرو موتور از قطب های بیشتری برخوردار است. همچنین سرو موتورها در اکثر مواقع همراه با یک انکودر برای گرفتن فیدبک و ایجاد یک سیستم حلقه بسته استفاده میشوند اما استپ موتورها به علت حرکت های پله ای خود بدون نیاز به وسیله اضافی برای فیدبک گرفتن قابل استفاده باشد.

استپ موتور نسبت به سرو موتور در سرعت های پایین گشتاور بهتری میدهد علاوه بر آن ازران قیمت تر هم هست اما معایبی هم دارد از جمله اینکه وقتی به دور حداکثر میرسد، با مقدار زیادی افت گشتاور همراه خواهد بود و عملکرد مناسب آن حداکثر در محدود 200 تا 300 دور است.

استپر موتور صنعتی

نوعی از موتورهای DC استپ موتور می باشند که معمولا به صورت گسسته حرکت می نمایند. گفتنی است که داخل این استپ های موتوری چند سیم پیچی وجود دارد و اغلب در گروه هایی به نام فاز قرار دارند.

اما گفتنی است که با عبور الکتریسیته از این فازها موتور با سرعت یک گام در واحد زمانی به حرکت در می آید. در حقیقت استپ موتورها در انواع مختلف و سایزهای متفاوتی دیده می شوند که اغلب برای کار های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

استپر موتور های صنعتی متشکل شده از قسمت هایی مانند استاتور، روتور و قاب استپ موتور می باشند.

باید بدانید که در استاتور تعدادی سیم پیچ با گروه همبندی شده اند. اما در رابطه با روتور باید بگوییم که با توجه به این که گشتاور و طول استپ موتور چقدر است تعداد طبقات کمتر و بیشتری دارد برای مثال اگر که در یک استپ موتور 4 طبقه اگر بخواهیم طول بیشتری داشته باشیم می توان که تا 8 طبقه شود و اما گشتاور استپ موتور نیز بیشتر می شود.

در استپ موتور در دو طرف فقط می توانید که بلبرینگ وجود دارد که طول عمر استپ موتور را بیشتر می کند.

استپ موتور انکودر دار

در ابتدا باید اشاره کنیم که به استپ موتور انکودر دار که نوعی استپ موتور هستند. به استپ موتور ها، موتور پله ای هم گفته می شود که می توان آن ها را در همه جا یافت نمود.

به عبارتی شما می توانید آن ها را در دستگاه های DVD ساده تا ماشین های CNC مشاهده نمایید. این دستگاه باعث به وجود آمدن حرکات الکترونیکی کنترل شده و دقیق می باشد. معمولا استپ موتور ها در دو سری استپ موتور انکودر دار و معمولی مشاهده می شود.

زمانی که برای افزایش کارایی استپر موتور ها به آن ها یک انکودر اضافه کنیم استپ موتور انکودر دار می گویند. معمولا انکودر به پشت استپر موتور اضافه می شود.

همچنین با به کارگیری یک درایو مخصوص با فیدبک انکودر هم که به شکل حلقه بسته موجود است. همچنین می تواند در افزایش کارایی استپر موتور بسیار موثر باشد. لازم است بدانید که این درایو تا حدی از عملکرد مشابه با درایو سرو برخوردار می باشد.

باید بدانید که در این نوع استپ موتور می توان سرعت را هم افزایش داد. برای نمونه می توان سرعت آن ها را تا 1000 rpm افزایش داد.

از جمله مزایای دیگر این این نوع استپ موتورها می‌توان نام برد، انجام حرکت‌های متوالی در مدت زمان کوتاه می‌باشد. در مقایسه با استپ موتور‌های معمولی و حتی‌سایر استپ‌ها با شیب‌گیری بسیارسریعی حرکات متوالی را در مدت‌زمان کمتر انجام می‌دهد.

اشاره می‌کنیم که سرعت و کارایی این‌نوع اسپر ‌موتور نسبت‌به استپ موتور ترمز دار و استپ ‌موتور معمولی بیشتر می‌باشد. در حالت کلی می‌توان گفت که در این مدل استپ موتور می‌توان فعالیت‌های بیشتری را با سرعت کمتری انجام داد.

خرید استپ موتور و نکات مهم در هنگام خرید

در هنگام خرید استپ موتور و درایور استپ موتور باید به نکاتی بسیار کلیدی مانند شرایط محیطی برای یک استپ موتور، طول عمر استپر موتور و تعمیر و نگهداری مورد نیاز برای استپ موتور توجه کرد.طول عمر نمونه برای یک استپ موتور به طور متوسط ۱۰۰۰۰ ساعت کار است که با در نظر گرفتن شیفت 8 ساعت در روز این عدد تقریبا معادل با ۴.۸ سال است. طول عمر یک استپ موتور ممکن است با توجه به کاربرد (مثلا استپ موتور CNC و درایور استپ موتور CNC) کاربر و اینکه استپر چقدر قوی است تغییر کند.

زمانی که می خواهید استپ موتورهای گیربکس دار را خریداری کنید به نکات زیر حتما دقت کنید:

• قیمت و برند
• مشخصات فنی همچون ابعاد، وزن و ..
• عملکرد استپ‌موتور گیر بکس دار
• به میزان ولتاژ
• جریان، نوع کنترل
• روغن کاری و…

شما می توانید که با توجه به میزان بودجه ای که در مد نظر گرفته اید این محصول را خریداری کنید. سعی کنید که کیفیت محصول اولویت اول شما باشد و کیفیت را فدای قیمت نکنید.

راهنمای انتخاب مناسب ترین موتور پله ای صنعتی

برای انتخاب یک استپ موتور متناسب با پروژه خود ابتدا باید بدانیم به چه مقدار دقتی نیاز داریم. همچنین باید با توجه به مقدار باری که قرار است جابجا شود و سرعت حرکت بار، گشتاور و توان مورد نیاز را محاسبه کنیم. از دیگر عواملی که در انتخاب هر نوع الکتروموتوری باید به آن توجه کرد شرایط محیطی است.

استپ موتور با توجه به مزایای آن در صنایع مختلفی به کار گرفته میشود از جمله در صنعت CNC که برای آن از استپ موتور CNC و درایور استپ موتور CNC استفاده میشود. شفت استپ موتور میتواند در زوایای مختلف قرار بگیرد و با فرمان هایی که به آن داده میشود میتوان تعیین کرد که با چه سرعتی بچرخد و در چه موقعیتی قرار بگیرد. حتی این امکان وجود دارد که شتاب حرکت و شتاب توقف را نیز تنظیم کرد. برای راه اندازی استپ موتور علاوه بر موتور نیاز به یک درایور استپ موتور است و  یک کنترلر است.

تعمیر و نگهداری استپ موتور

از آنجا که استپر موتور براشلس است، به تعمیر ونگهداری ساده تری نسبت به سایر موتورها نیاز دارد.باید شرایط محیطی و ایمنی لازم در هنگام انتخاب استپ موتور و کار با آن در نظر گرفته شود در غیر این صورت باعث ایجاد اختلال در عملکرد شده و خطراتی را در محیط کار به وجود می آورد.

آنچه درباره انتخاب و استفاده از استپ موتور سه فاز باید بدانید

برای انیکه بتوانید استپ موتوری مناسب برای پروژه خود خریداری کنید، لازم است تا قبل از انتخاب آن یک سری اطلاعات راجع به استپ موتور سه فاز بدانید مانند اینکه استپ موتور سه فاز نسبت به سایر استپ موتورها چه مزیت هایی دارد، تفاوت آن با استپ موتور دو فاز در چیست و قیمت آن در بازار به چه صورت است. هر یک از این عوامل در ادامه توضیح داده شده اند.

مزایای استپ موتور سه فاز

• استپ موتور سه فاز سطح پاسخ بالایی دارد و می تواند به سرعت به فرمانهای پالس ارسالی واکنش نشان دهد.
• استپ موتورهای سه فاز در سرعت های بالا کار می کند و می تواند در رفت و برگشت های سریع، عملکرد خوبی داشته باشد.
• استپ موتور سه فاز گشتاور مناسبی در میکرواستپ های بالاتر ارائه میدهد و در سرعت های بالا، گشتاور و دقت بهتری دارد.

قیمت استپ موتور سه فاز

قیمت استپ موتور سه فاز به نسبت استپ موتو دو فاز معمولا قیمت بیشتری دارد.

تفاوت استپ موتور دو فاز و سه فاز

استپ موتورهای سه فاز گران قیمت تر هستند، همچنین نیاز به داریو گرانتری هم دارند. در مقابل استپ موتور دو فاز در فول استپ، گشتاور بهتری دارد. با توجه به گشتاور detent کمتر، داشتن کنترل سرعت دقیق با یک استپ موتور سه فاز راحت تر است. توان خروجی در محدوده دورهای 600 تا 1000 دور بر دقیقه، تقریبا 30 تا 40 درصد بیشتر از موتور دو فاز است، همچنین در دورهای بالا، صدای کمتری دارد.

90 درصد خریداران استپ موتور با این مشکل ها مواجه میشوند

استپ موتور صنعتی یا موتور پله ای همانطور که از نام آن پیداست به صورت پله ای حرکت میکند و اگر شفت موتور پله را نیز با دست حرکت دهید، این حرکت پله ای را حس میکنید.

با توجه به این حرکت پله ای کنترل شونده میتوان استپ موتور را در پروژه هایی که نیاز به کنترل موقعیت دارند یعنی میخواهید موتور در زاویه ی خاصی حرکت کند و توقف کند در این حالت از استپ موتور استفاده کرد. استپ موتور به طور کلی در کنترل موقعیت و کنترل سرعت به خوبی عمل میکند.

نوعی از استپ موتور وجود دارد که با نام استپ موتور هیبریدی شناخته میشود. کلمه هیبرید در لغت به معنای ترکیب است. موتور پله ای هیبریدی نیز ترکیبی از ویژگی های استپ موتور مقاومت متغیر و استپ موتور آهنربا دائم است.

یکی از عمده ترین مشکلاتی که اغلب خریداران استپ موتور با آن مواجه میشوند، انتخاب درایور مناسب برای استپ موتور خریداری شده و سپس نحوه راه اندازی استپ موتور با درایور آن است. استپ موتورها با توجه به اینکه دو فاز، سه فاز یا پنج فاز باشند، راه اندازی متفاوتی دارند.

کاربرد های استپ موتورهای گیر بکس دار

از جمله کاربرد های استپ موتورهای گیر بکس دار می توان به موارد زیراشاره کرد:

• موتور گیربکس ماشین شارژی
• کیت دوچرخه برقی
•  موتور دوچرخه برقی
• ساخت موتور و ماشین شارژی
•  برقی کردن اسکوتر و دوچرخه
• ساخت ربات
• دوچرخه
• ساخت ربات
• ساخت موتور و ماشین شارژی
• ساخت وسایل سرگرمی و اسباب بازی
• ساخت ویلچر برقی
• ساخت ماشین گلف
• نوار نقاله و کانویر
• بازوی ربات
• صنایع پخت و پز
• میکسرها و غیره