موتورهای پله ای دوقطبی چیست؟

موتور قدم‌گذار دو قطبی چیست؟

تعریف موتور قدم‌گذار دو قطبی

موتور قدم‌گذار دو قطبی به عنوان یک موتور قدم‌گذار با یک پیچش در هر فاز و بدون تاپ مرکزی تعریف می‌شود که معمولاً چهار سیم دارد.

نوع‌های اصلی موتورهای قدم‌گذار

• یک قطبی

• دو قطبی

موتور قدم‌گذار دو قطبی

موتور قدم‌گذار دو قطبی به عنوان یک موتور قدم‌گذار با یک پیچش در هر فاز و بدون تاپ مرکزی تعریف می‌شود. موتور قدم‌گذار دو قطبی معمولی چهار سیم دارد که مربوط به دو انتها از هر پیچش است.

مزیت موتور قدم‌گذار دو قطبی آن است که بیشترین گشتاور را نسبت به موتور قدم‌گذار یک قطبی هم‌اندازه تولید می‌کند زیرا از کل پیچش استفاده می‌کند و نه نیمه‌اش. عیب آن این است که به یک مدار راننده پیچیده‌تر نیاز دارد که جهت جریان را در هر پیچش معکوس کند.

نمودار زیر ساختار داخلی یک موتور قدم‌گذار دو قطبی را نشان می‌دهد:

روتور شامل یک مغناطیس دائمی با قطب‌های شمال (N) و جنوب (S) است، در حالی که استاتور چهار الکترومغناطیس (A، B، C، D) را در زوج‌های (AB و CD) دارد. هر زوج یک فاز از موتور را تشکیل می‌دهد.

وقتی جریان از یکی از پیچش‌ها می‌گذرد، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که بر اساس قطبیت جریان، قطب‌های روتر را جذب یا دفع می‌کند. با معکوس کردن جهت جریان در هر پیچش به ترتیب خاصی، می‌توان روتر را در گام‌هایی چرخاند.

کنترل موتور قدم‌گذار دو قطبی

برای کنترل یک موتور قدم‌گذار دو قطبی، نیاز به دو سیگنال برای هر فاز داریم: یکی برای کنترل جهت جریان (سیگنال جهت) و یکی برای کنترل اندازه جریان (سیگنال گام). سیگنال جهت تعیین می‌کند که جریان از A به B یا از B به A در فاز AB، و از C به D یا از D به C در فاز CD می‌گذرد. سیگنال گام تعیین می‌کند که کی باید جریان را در هر پیچش روشن یا خاموش کرد.

سیگنال‌های کنترل

برای کنترل یک موتور قدم‌گذار دو قطبی، نیاز به دو سیگنال برای هر فاز داریم: یک سیگنال جهت و یک سیگنال گام.

حالت‌های کنترل

موتور می‌تواند در حالت‌های گام کامل، نیم گام و میکرو گام کنترل شود که هر یک تأثیر متفاوتی بر سرعت، گشتاور، تفکیک‌پذیری و صافی حرکت دارد.

مزایا

موتورهای قدم‌گذار دو قطبی می‌توانند بیشترین گشتاور را نسبت به موتورهای قدم‌گذار یک قطبی هم‌اندازه تولید کنند زیرا از کل پیچش استفاده می‌کنند.

کاربردها

موتورهای قدم‌گذار دو قطبی در کاربردهایی مانند موقعیت‌یابی دقیق و کنترل سرعت استفاده می‌شوند، مانند چاپگرهای لیزری، ماشین‌آلات CNC و رباتیک.

نتیجه‌گیری

موتور قدم‌گذار دو قطبی یک پیچش در هر فاز و بدون تاپ مرکزی دارد. نیاز به یک مدار راننده دارد، معمولاً با استفاده از پل H، برای معکوس کردن جهت جریان در هر پیچش. این موتورها بیشترین گشتاور را نسبت به موتورهای قدم‌گذار یک قطبی هم‌اندازه تولید می‌کنند اما بیشتر انرژی مصرف می‌کنند و سیم‌بندی پیچیده‌تری دارند.

موتور قدم‌گذار دو قطبی می‌تواند در حالت‌های مختلفی مانند گام کامل، نیم گام و میکرو گام کنترل شود، بسته به سرعت، گشتاور، تفکیک‌پذیری و صافی حرکت مورد نظر. هر حالت مزایا و معایب خاص خود را دارد و نیازمند یک توالی متفاوت از سیگنال‌ها برای معکوس کردن جریان در هر پیچش است.