استپ موتور
Step Motor

استپ موتور یا استپر موتور یا موتور پله ای ، موتوهای بدون ذغال یا براشلس و سنکرونی هستند که با داشتن قطبهای دندانه ای در روتور خود در هر گردش کامل استپ های یا پله هائی با زاویه مشخص طی میکند.به عبارت دیگر يك استپ موتور وسيله اي الكتريكي است که چرخش زاويه اي گسسته يا پله اي دارد و هر پالس فرستاده شده به موتور سبب حركت محور موتور تا زاويه اي معين مي شود كه اين زاويه ، زاويه استپينگ (Stepping Angle) ناميده مي شود.

مشخصه بارز استپ موتورها عدم نیاز به فیدبک سنسورهای موقعیت یا سرعت برای کنترل موقعیت و یا سرعت موتور میباشند یا به تعبیری دیگر درارای مدار باز کنترل یا Open loop هستند . استپ موتورهای به سه دسته کلی تقسیم میگردند .

استپ موتور 1 - موتور پله ای با رلوکتانس متغیر یا Variable Reluctance Stepper که به نوعی ساده ترین ساختار را دارد و از یک روتوری با جنس آهن نرم دندانه ای و یک استاتور سیم پیچی شده تشکیل شده است که با عبور جریان DC از سیم پیچها قطبهای دندانه ای به ترتیب خاصیت مغناطیسی پیدا میکنند و گردش زاویه در هنگام جذب رخ میدهد .

استپ موتور2 - موتور پله ای آهن ربای دائمی یا Permanent magnet step motors که با استفاده از آهنربای دائمی در رتور و جاذبه و دافعه با سیم پیچ استاتور کار میکند و از قیمت و رزولوشن یا زاویه گردشی کمی برخوردار است (به طور معمول بین 7.5 تا 15 درجه یا 48 تا 24 استپ) . توجه کنید در استپ موتور آهن ربای دمائی یا PM دیگر روتور دندانه ای نیست همچینن این نمونه استپ موتور خصوصیات گشتاوری بهتری نسبت به استپ موتور رلوکتانس متغیر از خود نشان میدهد

استپ موتور هیبرید3 - موتور پله ای مختلط یا Hybrid step motor که نسبت به دو مدل قبل کاملتر و گرانتر میباشد و میتواند از 3.6 تا 0.9 درجه یا 100 تا 400 استپ در هر دور دقت داشته باشد و بهترین خواص استپ موتور رلوکتانسی و آهنربای دائمی را وام گرفته است یعنی دندانه دار شبیه به استپ موتور رلوکتانسی و خاصیت مغناطیسی محوری و متمرکز حول شافت نظیر استپ موتور با آهنربای دائمی .که باعث داشتن گشتاور نگهدارنده و حرکت دهندۀ با خواص بهتر نسبت به دو استپ موتور دیگر میشود .

استپ موتور دیسکیبا توجه به ماهیت عملکرد استپ موتورهای میتوان طراحی های خاص دیگری برای کاربردهای متفاوت داشت برای مثال استپ موتور با دیسک مغناطیسی که از مزیت اینرسی راه اندازی اولیه کم و بهینه شده مسیر میدان مغناطیسی بهره برده است و در بعضی کاربردهای خاص استفاده میشود .

در زیر به برخی مزایا و معاب استپ موتورها اشاره گردیده است .

مزایای استپ موتور
1.زاویه چرخش موتور مناسب با پالس ورودی است
2. موتور حتی در حالت بدون حرکت گشتاور کامل خود را دارد ( به شرط عبور جریان از سیم پیج)
3.موقعیت دقیق و تکرار پذیری حرکت با دقت حدود 3 تا 5 درصد یک استپ
4.پاسخ عالی به شروع حرکت ، توقف و حرکت در جهت عکس
5. قابلیت اطمینان و عمر بالا بخاطر بدون ذغال بودن موتور
6. عدم نیاز به مدار بسته و ارزان بودن کنترل
7.امکان پذیر بودن رسیدن به سرعت بسیار پائین با باری که مستقیم به شافت کوپل شده است
8. با توجه به تناسب پالس ورودی و فرکانس رنج قابل توجهی از سرعت موتور قابل دسترسی است

معایب استپ موتور
1. امکان بوجود آمدن رزونانس در صورت عدم کنترل صحیح
2.در سرعتهای بسیار بالا عملکرد خوبی ندارد