Hình 2.31 Động cơ bước
Động cơ bước là một loại động cơ điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với đa số các động cơ điện thông thường. Chúng thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của roto có khả năng cố định roto vào các vị trí cần thiết.
Về cấu tạo, động cơ bước có thể được coi là tổng hợp của hai loại động cơ: Động cơ một chiều không tiếp xúc và động cơ đồng bộ giảm tốc công suất nhỏ.
22
Động cơ bước được ứng dụng nhiều trong ngành tự động hóa, chúng được ứng dụng trong các thiết bị điều khiển cần độ chính xác. Trong điều khiển chuyển động kỹ thuật, động cơ bước là một cơ cấu chấp hành đặc biệt hữu hiệu bởi nó có thể thực hiện trung thành các lệnh đưa ra dưới dạng số.
Ví dụ: điều khiển robot, điều khiển bắt, bám các mục tiêu trong các khí tài quan sát, điều khiển lập trình trong các thiết bị gia công cắt gọt… Ngoài ra trong công nghệ máy tính, động cơ bước được sử dụng cho các loại ổ đĩa cứng, máy in…
Cách điều khiển động cơ bước:
Động cơ bước được điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau tạo thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của Rotor. Động cơ bước không quay theo cơ chế thông thường, chúng quay theo từng bước bên có chế độ chính xác rất cao về mặt điều khiển học. Chúng làm việc nhờ các bộ chuyển mạch điện tử đưa các tín hiệu điều khiển vào Stator theo thứ tự và tần số nhất định.
Hình 2.32 Hình minh hoạt thứ tự cấp điện các cuộn dây và các bước quay Điều khiển tốc độ và chiều quay của động cơ bước:
Động cơ bước thường quay theo các bước xác định vì vậy mà nó thường sử dụng chủ yếu để điều khiển thích nghi nghĩa là tốc độ quay biến đổi liên tục, thậm chí động cơ bước phải dừng và đứng yên ở vị trí bám sát. Với lẽ đó, vận tốc quay của động cơ bước thường luôn được hiểu là vận tốc trung bình vtb:
Vtb= tn.360.θ =f . 360θ (vòng/s)