HƯỚNG DẪN CÁCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC

Cấu tạo động cơ bước

Về cấu tạo động cơ bước gồm stator, rotor là nam châm vĩnh cửu hoặc trong trường hợp của động cơ biến từ trở là những khối răng làm bằng vật liệu nhẹ có từ tính. Động cơ bước được điều khiển bởi bộ điều khiển bên ngoài. Động cơ bước và bộ điều khiển được thiết kế sao cho động cơ có thể giữ nguyên bất kỳ vị trí cố định nào cũng như quay đến một vị trí bất kỳ nào.

Động cơ bước có thể sử dụng trong hệ thống điều khiển vòng hở đơn giản, hoặc vòng kín, tuy nhiên khi sử dụng động cơ bước trong hệ điều khiển vòng hở khi quá tải, tất cá các giá trị của động cơ đều bị mất và hệ thống cần nhận diện lại.

Đặc điểm của động cơ bước

    Động cơ bước hoạt động dưới tác dụng của các xung rời rạc và kế tiếp nhau. Khi có dòng điện hay điện áp đặt vào cuộn dây phần ứng của động cơ bước làm cho roto của động cơ quay một góc nhất định gọi là bước của động cơ.

    Góc bước là góc quay của trục động cơ tương ứng với một xung điều khiển. Góc bước được xác định dựa vào cấu trúc của động cơ bước và phương pháp điều khiển động cơ bước.

    Tính năng mở máy của động cơ được đặc trưng bởi tần số xung cực đại có thể mở máy mà không làm cho roto mất đồng bộ.

    Chiều quay động cơ bước không phụ thuộc vào chiều dòng điện mà phụ thuộc vào thứ tự cấp xung cho các cuộn dây.

Phương pháp điều khiển động cơ bước

    Điều khiển dạng sóng (Wave):Là phương pháp điều khiển cấp xung điều khiển lần lượt theo thứ tự chon từng cuộn dây pha.

    Điều khiển bước đủ (Full step):Là phương pháp điều khiển cấp xung đồng thời cho 2 cuộn dây pha kế tiếp nhau.

    Điều khiển nửa bước (Half step):Là phương pháp điều khiển kết hợp cả 2 phương pháp đều khiển dạng sóng và điều khiển bước đủ. Khi điều khiển theo phương pháp này thì giá trị góc bước nhỏ hơn hai lần và số bước của động cơ bước tăng lên 2 lần so với phương pháp điều khiển bước đủ tuy nhiên phương pháp này có bộ phát xung điều khiển phức tạp.

    Điều khiển vi bước (Microstep):là phương pháp mới được áp dụng trong việc điều khiển động cơ bước cho phép động cơ bước dừng và định vị tại vị trí nửa bước giữa 2 bước đủ. Ưu điểm của phương pháp này là động cơ có thể hoạt động với góc bước nhỏ,độ chính xác cao. Do xung cấp có dạng sóng nên động cơ hoạt động êm hơn,hạn chế được vấn đề cộng hưởng khi động cơ hoạt động.

Các thiết bị đi kèm với động cơ bước

Hộp giảm tốc

Hộp giảm tốc sử dụng cho động cơ bước là loại hệ bánh rang hành tinh. đảm bảo độ chính xác và bền, tỉ lệ giảm tốc: 1:5, 1:10. Hộp giảm tốc được chế tạo phù hợp theo từng loại động cơ 86, 57, 42 thường dùng trong robot hoặc các loại máy gia công

Phanh từ

Phanh từ là thiết bị được lắp ở phần đuôi động cơ bước, đây là thiết bị được dùng để dừng động cơ đột ngột hoặc tự giữ trong trường hợp mất điện.

Encoder

Đây là một thiết bị được gắng ở phần đuôi động cơ cơ, có chức năng hồi tiếp tín hiệu về driver điều khiển. Từ đó driver sẽ cấp đúng số xung. Loại động cơ được gắng encoder sẽ chuyển động với tốc độ cao, chính xác và không bị mất bước trong quá trình hoạt động

Loại động cơ step được gắng encoder thường được gọi tên là động cơ hybrid (động cơ lai). để điều khiển động cơ này cũng cần phải sử dụng driver riêng biệt (có các cổng nhận tín hiệu hồi tiếp encoder)

Driver điều khiển

Để điều khiển động cơ bước cần phải có driver. Đây là thiết bị cấp xung cho động cơ hoạt động, ứng với từng loại động cơ sẽ có loại driver tương ứng.