Motor Langkah Magnet Kekal

Motor langkah magnet kekal mempunyai struktur stator yang sangat mirip dengan motor keberat berubah-ubah satu tumpukan. Rotornya, berbentuk silinder, terdiri daripada kutub magnet kekal yang dibuat daripada keluli berdaya simpan tinggi. Pada stator, lilitan berkonsentrasi yang terletak pada kutub yang berlawanan secara diameter disambungkan secara siri, membentuk lilitan dua fasa.

Penjajaran kutub rotor dengan gigi stator bergantung kepada penggalakan lilitan. Sebagai contoh, dua lilitan AA’ disambungkan secara siri untuk membentuk lilitan Fasa A. Begitu juga, dua lilitan BB’ disambungkan secara siri untuk mewujudkan lilitan Fasa B. Rajah di bawah menunjukkan motor langkah magnet kekal 4/2 kutub, memberikan gambaran visual tentang konfigurasi struktur dan lilitannya.

Dalam Rajah (a), arus mengalir dari permulaan hingga ke akhir Fasa A. Lilitan fasa ditanda sebagai A, dan arus dinyatakan sebagai iA+. Rajah ini menggambarkan situasi apabila lilitan fasa dipergalakkan dengan arus iA+. Akibatnya, kutub selatan rotor tertarik oleh Fasa A Stator. Oleh itu, paksi magnet stator dan rotor sejajar sempurna, dengan penempatan sudut α=0∘.

Secara serupa, dalam Rajah (b), arus melalui dari permulaan hingga ke akhir Fasa B. Arus ditunjukkan sebagai iB+, dan lilitan ditanda sebagai B. Dari Rajah (b) dapat diperhatikan bahawa lilitan Fasa A tidak membawa arus, manakala Fasa B dipergalakkan oleh arus iB+. Kutub stator kemudian menarik kutub rotor yang sesuai, menyebabkan rotor berputar 90 darjah dalam arah jam. Pada tahap ini, α=90∘.

Rajah (c) menunjukkan situasi di mana arus mengalir dari akhir hingga ke permulaan Fasa A. Arus ini diwakili oleh iA−, dan lilitan ditanda sebagai iA−. Perlu diperhatikan, arus iA− mempunyai arah yang bertentangan dengan iA+. Dalam kes ini, lilitan Fasa B tidak dipergalakkan, dan lilitan Fasa A dipergalakkan oleh arus iA−. Akibatnya, rotor terus bergerak 90 darjah lagi dalam arah jam, dan penempatan sudut mencapai α=180∘.

Dalam Rajah (d) di atas, arus mengalir dari akhir hingga ke titik permulaan Fasa B, ditanda sebagai iB−, dan lilitan yang sepadan ditanda B−. Pada masa ini, Fasa A tidak dipergalakkan, manakala Fasa B dipergalakkan. Akibatnya, rotor maju 90 darjah lagi, dan penempatan sudut α mencapai 270∘.

Untuk melengkapkan satu putaran penuh rotor, mencapai α=360∘, rotor bergerak 90 darjah tambahan apabila lilitan Fasa B tidak dipergalakkan dan Fasa A dipergalakkan. Dalam motor langkah magnet kekal, arah putaran ditentukan oleh polariti arus fasa. Untuk putaran arah jam, urutan pergalkan fasa adalah A,B,A−,B−,A, manakala untuk putaran lawan arah jam, urutan menjadi A,B−,A−,B,A.

Pembuatan rotor magnet kekal dengan bilangan kutub yang besar membawa cabaran yang signifikan. Oleh itu, jenis motor langkah ini biasanya terhad kepada saiz langkah yang besar, berkisar dari 30∘ hingga 90∘. Motor-motor ini mempunyai inersia yang lebih tinggi, yang menghasilkan kadar pemecutan yang lebih rendah berbanding motor langkah keberat berubah-ubah. Walau bagaimanapun, mereka mempunyai kelebihan di mana motor langkah magnet kekal boleh menghasilkan tork yang lebih besar daripada motor langkah keberat berubah-ubah.