Wat is een bipolaire stappenmotor?

Wat is een Bipolaire Stappelmotor?

Definitie van een Bipolaire Stappelmotor

Een bipolaire stappelmotor wordt gedefinieerd als een stappelmotor met één winding per fase en zonder middentap, meestal met vier draden.

Belangrijkste types stappelmotoren

• Unipolaar

• Bipolaar

Bipolaire stappelmotor

Een bipolaire stappelmotor wordt gedefinieerd als een stappelmotor met één winding per fase en zonder middentap. Een typische bipolaire stappelmotor heeft vier draden, die overeenkomen met de twee einden van elke winding.

Het voordeel van een bipolaire stappelmotor is dat deze meer koppel kan produceren dan een unipolaire stappelmotor van dezelfde grootte, omdat het de volledige winding gebruikt in plaats van slechts de helft. Het nadeel is dat er een complexere stuurcircuits nodig is die de stroomrichting in elke winding kan omkeren.

De volgende afbeelding toont de interne structuur van een bipolaire stappelmotor:

De rotor bestaat uit een permanente magneet met noord (N) en zuid (Z) polen, terwijl de stator vier elektromagneten (A, B, C, D) bevat, die in paren (AB en CD) zijn gerangschikt. Elk paar vormt één fase van de motor.

Wanneer stroom door een van de windings loopt, creëert dit een magnetisch veld dat de rotorpolen aantrekt of afstoot, afhankelijk van de polariteit van de stroom. Door de stroomrichting in elke winding in een specifieke volgorde te schakelen, kan de rotor in stappen worden gedraaid.

Besturing van een Bipolaire Stappelmotor

Om een bipolaire stappelmotor te besturen, moeten we twee signalen per fase verstrekken: één om de stroomrichting te controleren (richtingssignaal) en één om de stroomsterkte te controleren (stapsignaal). Het richtingssignaal bepaalt of de stroom van A naar B of van B naar A loopt in fase AB, en van C naar D of van D naar C in fase CD. Het stapsignaal bepaalt wanneer de stroom in elke winding aan of uit moet.

Besturingsignalen

Om een bipolaire stappelmotor te besturen, zijn er twee signalen nodig per fase: een richtingssignaal en een stapsignaal.

Besturingsmodi

De motor kan in full-step, half-step en micro-step modi worden bestuurd, elk met een andere invloed op snelheid, koppel, resolutie en gladheid van de beweging.

Voordelen

Bipolaire stappelmotoren kunnen meer koppel produceren dan unipolaire stappelmotoren van dezelfde grootte, omdat ze de volledige winding gebruiken.

Toepassingen

Bipolaire stappelmotoren worden gebruikt in toepassingen waar precisie en snelheidsregeling vereist zijn, zoals printers, CNC-machines en robotica.

Conclusie

Een bipolaire stappelmotor heeft één winding per fase en geen middentap. Er is een stuurcircuit nodig, meestal een H-brug, om de stroomrichting in elke winding om te keren. Deze motoren produceren meer koppel dan unipolaire stappelmotoren van dezelfde grootte, maar verbruiken meer energie en hebben complexere bedrading.

Een bipolaire stappelmotor kan in verschillende modi worden bestuurd, zoals full-step, half-step en micro-step, afhankelijk van de gewenste snelheid, koppel, resolutie en gladheid van de beweging. Elke modus heeft zijn eigen voordelen en nadelen en vereist een verschillende reeks signalen om de stroom in elke winding om te schakelen.