Động cơ bước hai cực là gì?

Động cơ bước hai cực là gì?

Định nghĩa động cơ bước hai cực

Động cơ bước hai cực được định nghĩa là động cơ bước có một cuộn dây cho mỗi pha và không có tap trung tâm, thường có bốn dây.

Các loại động cơ bước chính

• Một cực

• Hai cực

Động cơ bước hai cực

Động cơ bước hai cực được định nghĩa là động cơ bước có một cuộn dây cho mỗi pha và không có tap trung tâm. Một động cơ bước hai cực điển hình có bốn dây, tương ứng với hai đầu của mỗi cuộn dây.

Ưu điểm của động cơ bước hai cực là nó có thể tạo ra mô-men xoắn lớn hơn so với động cơ bước một cực cùng kích thước vì nó sử dụng toàn bộ cuộn dây thay vì chỉ một nửa. Nhược điểm là nó yêu cầu mạch điều khiển phức tạp hơn có thể đảo chiều dòng điện trong mỗi cuộn dây.

Biểu đồ sau đây cho thấy cấu trúc bên trong của động cơ bước hai cực:

Rotor bao gồm nam châm vĩnh cửu với các cực bắc (N) và nam (S), trong khi stator có bốn điện từ (A, B, C, D) được sắp xếp theo cặp (AB và CD). Mỗi cặp tạo thành một pha của động cơ.

Khi dòng điện chảy qua một cuộn dây, nó tạo ra trường từ thu hút hoặc đẩy các cực rotor, tùy thuộc vào cực tính của dòng điện. Bằng cách chuyển đổi chiều dòng điện trong mỗi cuộn dây theo một trình tự cụ thể, rotor có thể được làm quay từng bước.

Điều khiển động cơ bước hai cực

Để điều khiển động cơ bước hai cực, chúng ta cần cung cấp hai tín hiệu cho mỗi pha: một để điều khiển chiều dòng điện (tín hiệu hướng) và một để điều khiển cường độ dòng điện (tín hiệu bước). Tín hiệu hướng xác định liệu dòng điện sẽ chảy từ A đến B hay từ B đến A trong pha AB, và từ C đến D hay từ D đến C trong pha CD. Tín hiệu bước xác định khi nào phải chuyển đổi dòng điện trong mỗi cuộn dây.

Tín hiệu điều khiển

Để điều khiển động cơ bước hai cực, cần hai tín hiệu cho mỗi pha: tín hiệu hướng và tín hiệu bước.

Chế độ điều khiển

Động cơ có thể được điều khiển ở chế độ full-step, half-step và micro-step, mỗi chế độ ảnh hưởng đến tốc độ, mô-men xoắn, độ phân giải và sự mượt mà khác nhau.

Ưu điểm

Động cơ bước hai cực có thể tạo ra mô-men xoắn lớn hơn so với động cơ bước một cực cùng kích thước vì chúng sử dụng toàn bộ cuộn dây.

Ứng dụng

Động cơ bước hai cực được sử dụng trong các ứng dụng cần vị trí và kiểm soát tốc độ chính xác, như máy in, máy CNC và robot.

Kết luận

Động cơ bước hai cực có một cuộn dây cho mỗi pha và không có tap trung tâm. Nó yêu cầu mạch điều khiển, thường sử dụng H-bridge, để đảo chiều dòng điện trong mỗi cuộn dây. Những động cơ này tạo ra mô-men xoắn lớn hơn so với động cơ bước một cực cùng kích thước nhưng tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và có hệ thống dây phức tạp hơn.

Động cơ bước hai cực có thể được điều khiển ở các chế độ khác nhau, như full-step, half-step và micro-step, tùy thuộc vào tốc độ, mô-men xoắn, độ phân giải và sự mượt mà mong muốn của chuyển động. Mỗi chế độ có ưu điểm và nhược điểm riêng và yêu cầu trình tự tín hiệu khác nhau để chuyển đổi dòng điện trong mỗi cuộn dây.