Hvad er en bipolar stegmotor?
Hvad er en bipolar stegmotor?
Definition af bipolar stegmotor
En bipolar stegmotor defineres som en stegmotor med én vindning pr. fase og ingen centertap, typisk med fire ledninger.
Hovedtyper af stegmotorer
Unipolar
Bipolar
Bipolar stegmotor
En bipolar stegmotor defineres som en stegmotor med én vindning pr. fase og ingen centertap. En typisk bipolar stegmotor har fire ledninger, der svarer til de to ender af hver vindning.
Fordele ved en bipolar stegmotor er, at den kan producere mere drejningsmoment end en unipolar stegmotor af samme størrelse, fordi den bruger hele vindningen i stedet for halvdelen. Ulempe er, at den kræver en mere kompliceret driverkreds, der kan vendre strømretningen i hver vindning.
Nedenstående diagram viser den interne struktur af en bipolar stegmotor:
Røret består af en permanent magnet med nord (N) og syd (S) poler, mens statoren har fire elektromagneter (A, B, C, D) arrangeret i par (AB og CD). Hvert par danner en fase i motoren.
Når strøm flyder gennem en af vindningerne, skaber det et magnetfelt, der tiltrækker eller fratrækker rotorpolerne, afhængigt af strømretningens polaritet. Ved at skifte strømretningen i hver vindning i en specifik sekvens, kan roteren fås til at rotere i trin.
Kontrol af bipolar stegmotor
For at kontrollere en bipolar stegmotor, skal vi give to signaler for hver fase: ét til at kontrollere strømretningen (retningssignal) og ét til at kontrollere strømmens størrelse (trinssignal). Retningssignalet bestemmer, om strømmen flyder fra A til B eller fra B til A i fase AB, og fra C til D eller fra D til C i fase CD. Trinssignalet bestemmer, hvornår strømmen tændes eller slukkes i hver vindning.
Kontrolsignal
For at kontrollere en bipolar stegmotor, er der behov for to signaler pr. fase: et retningssignal og et trinssignal.
Kontroltilstande
Motoren kan kontrolleres i fuld-trin, halv-trin og mikro-trin tilstande, hvor hver påvirker hastighed, drejningsmoment, opløsning og jævnhed forskelligt.
Forslag
Bipolare stegmotorer kan producere mere drejningsmoment end unipolare stegmotorer af samme størrelse, fordi de bruger hele vindningen.
Anvendelser
Bipolare stegmotorer anvendes i præcise positionerings- og hastighedsstyringssystemer, såsom printere, CNC-maskiner og robotter.
Konklusion
En bipolar stegmotor har én vindning pr. fase og ingen centertap. Den kræver en driverkreds, typisk ved hjælp af en H-bro, for at vendre strømretningen i hver vindning. Disse motorer producerer mere drejningsmoment end unipolare stegmotorer af samme størrelse, men forbruger mere strøm og har en mere kompleks ledning.
En bipolar stegmotor kan kontrolleres i forskellige tilstande, som fuld-trin, halv-trin og mikro-trin, afhængigt af den ønskede hastighed, drejningsmoment, opløsning og jævnhed i bevægelsen. Hver tilstand har sine egne fordele og ulemper og kræver en anden sekvens af signaler for at skifte strøm i hver vindning.
