Các loại động cơ bước là gì?

Các loại động cơ bước

Động cơ bước là thiết bị điện cơ khí chuyển đổi tín hiệu xung điện thành vị trí góc hoặc tuyến tính. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển chính xác. Tùy thuộc vào cấu trúc và nguyên lý hoạt động, động cơ bước có thể được phân loại thành nhiều loại chính. Dưới đây là các loại động cơ bước chính và đặc điểm của chúng:

1. Động cơ bước biến kháng

Cấu trúc: Động cơ bước biến kháng bao gồm rotor có nhiều răng và stator có cuộn dây. Rotor không có nam châm vĩnh cửu, chỉ có lõi sắt.

Nguyên lý hoạt động: Bằng cách thay đổi hướng dòng điện trong cuộn dây stator, các răng rotor sẽ căn chỉnh với các răng stator, tạo ra chuyển động từng bước.

Đặc điểm:

• Cấu trúc đơn giản, chi phí thấp.

• Chỉ có thể quay theo một hướng.

• Góc bước lớn, độ phân giải thấp.

• Phù hợp cho các ứng dụng có độ chính xác thấp và chi phí thấp.

2. Động cơ bước nam châm vĩnh cửu

Cấu trúc: Động cơ bước nam châm vĩnh cửu có rotor làm bằng nam châm vĩnh cửu và stator có lõi sắt và cuộn dây.

Nguyên lý hoạt động: Bằng cách thay đổi hướng dòng điện trong cuộn dây stator, các cực rotor sẽ căn chỉnh với các cực stator, tạo ra chuyển động từng bước.

Đặc điểm:

• Cấu trúc nhỏ gọn, kích thước nhỏ.

• Có thể quay theo cả hai hướng.

• Góc bước nhỏ, độ phân giải cao.

• Phù hợp cho các ứng dụng có độ chính xác trung bình.

3. Động cơ bước lai

Cấu trúc: Động cơ bước lai kết hợp ưu điểm của động cơ bước biến kháng và động cơ bước nam châm vĩnh cửu. Rotor có nhiều cặp nam châm vĩnh cửu và nhiều răng, trong khi stator có lõi sắt với cuộn dây.

Nguyên lý hoạt động: Bằng cách thay đổi hướng dòng điện trong cuộn dây stator, các cực rotor sẽ căn chỉnh với các răng stator, tạo ra chuyển động từng bước.

Đặc điểm:

• Cấu trúc phức tạp nhưng hiệu suất vượt trội.

• Có thể quay theo cả hai hướng.

• Góc bước nhỏ nhất, độ phân giải cao nhất.

• Lực mô-men xoắn lớn, phản hồi động tốt.

• Phù hợp cho các ứng dụng có độ chính xác và hiệu suất cao.

4. Động cơ bước tuyến tính

Cấu trúc: Động cơ bước tuyến tính chuyển đổi chuyển động quay truyền thống thành chuyển động tuyến tính. Nó bao gồm stator có cuộn dây và bộ di chuyển có nam châm hoặc răng.

Nguyên lý hoạt động: Bằng cách thay đổi hướng dòng điện trong cuộn dây stator, bộ di chuyển di chuyển theo đường thẳng, tạo ra chuyển động từng bước.

Đặc điểm:

• Tạo ra chuyển động tuyến tính trực tiếp, không cần cơ chế truyền động bổ sung.

• Cấu trúc đơn giản, dễ bảo trì.

• Độ chính xác cao, phù hợp cho các ứng dụng định vị chính xác và chuyển động tuyến tính.

5. Động cơ bước DC không chổi than

Cấu trúc: Động cơ bước DC không chổi than kết hợp các đặc điểm của động cơ DC không chổi than và động cơ bước. Rotor được làm bằng nam châm vĩnh cửu, và stator có lõi sắt với cuộn dây.

Nguyên lý hoạt động: Bằng cách sử dụng bộ điều khiển điện tử để thay đổi hướng dòng điện trong cuộn dây stator, các cực rotor sẽ căn chỉnh với các cực stator, tạo ra chuyển động từng bước.

Đặc điểm:

• Thiết kế không chổi than, tuổi thọ dài, bảo dưỡng tối thiểu.

• Điều khiển linh hoạt, có khả năng kiểm soát tốc độ và vị trí chính xác.

• Phù hợp cho các ứng dụng có độ chính xác và độ tin cậy cao.

Tóm tắt

Mỗi loại động cơ bước có đặc điểm riêng và ứng dụng phù hợp. Việc chọn loại động cơ bước phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng, bao gồm độ chính xác, lực mô-men xoắn, tốc độ và chi phí.