Stepper Motor εναντίον DC Motor
Η αρχή που χρησιμοποιείται στους κινητήρες είναι μια πτυχή της αρχής της επαγωγής. Ο νόμος ορίζει ότι εάν ένα φορτίο κινείται σε ένα μαγνητικό πεδίο, μια δύναμη ασκεί στο φορτίο με κατεύθυνση κάθετη τόσο στην ταχύτητα του φορτίου όσο και στο μαγνητικό πεδίο. Η ίδια αρχή ισχύει για μια ροή φορτίου, τότε είναι ρεύμα και ο αγωγός που μεταφέρει το ρεύμα. Η κατεύθυνση αυτής της δύναμης δίνεται από τον κανόνα του δεξιού χεριού του Φλέμινγκ. Το απλό αποτέλεσμα αυτού του φαινομένου είναι ότι εάν ένα ρεύμα ρέει σε έναν αγωγό σε ένα μαγνητικό πεδίο ο αγωγός κινείται. Όλοι οι κινητήρες λειτουργούν με αυτήν την αρχή.
Περισσότερα για τον κινητήρα DC
Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος τροφοδοτείται από πηγές συνεχούς ρεύματος και χρησιμοποιούνται δύο τύποι κινητήρων συνεχούς ρεύματος. Είναι ο ηλεκτρικός κινητήρας Brushed DC και ο ηλεκτροκινητήρας DC χωρίς ψήκτρες.
Στους βουρτσισμένους κινητήρες, οι βούρτσες χρησιμοποιούνται για τη διατήρηση της ηλεκτρικής συνδεσιμότητας με την περιέλιξη του ρότορα και η εσωτερική εναλλαγή αλλάζει τις πολικότητες του ηλεκτρομαγνήτη για να διατηρείται σταθερή η περιστροφική κίνηση. Στους κινητήρες συνεχούς ρεύματος, ως στάτορες χρησιμοποιούνται μόνιμοι ή ηλεκτρομαγνήτες. Τα πηνία του ρότορα είναι όλα συνδεδεμένα σε σειρά και κάθε διασταύρωση συνδέεται με μια ράβδο μεταγωγέα και κάθε πηνίο κάτω από τους πόλους συμβάλλει στην παραγωγή ροπής.
Σε μικρούς κινητήρες συνεχούς ρεύματος, ο αριθμός των περιελίξεων είναι μικρός και δύο μόνιμοι μαγνήτες χρησιμοποιούνται ως στάτορας. Όταν απαιτείται μεγαλύτερη ροπή, ο αριθμός των περιελίξεων και η ισχύς του μαγνήτη αυξάνεται.
Ο δεύτερος τύπος είναι οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες, οι οποίοι έχουν μόνιμους μαγνήτες καθώς ο ρότορας και οι ηλεκτρομαγνήτες τοποθετούνται στον ρότορα. Ο κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες (BLDC) έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τον κινητήρα συνεχούς ρεύματος με βούρτσα, όπως καλύτερη αξιοπιστία, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής (χωρίς διάβρωση βούρτσας και μεταγωγέα), περισσότερη ροπή ανά watt (αυξημένη απόδοση) και περισσότερη ροπή ανά βάρος, συνολική μείωση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών (EMI)., και μειωμένο θόρυβο και εξάλειψη ιονιστικών σπινθήρων από τον μεταγωγέα. Ένα τρανζίστορ υψηλής ισχύος φορτίζει και οδηγεί τους ηλεκτρομαγνήτες. Αυτοί οι τύποι κινητήρων χρησιμοποιούνται συνήθως σε ανεμιστήρες ψύξης υπολογιστών
Περισσότερα για το Stepper Motor
Ένας βηματικός κινητήρας (ή βηματικός κινητήρας) είναι ένας ηλεκτροκινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες στον οποίο η πλήρης περιστροφή του ρότορα χωρίζεται σε έναν αριθμό ίσων βημάτων. Στη συνέχεια, η θέση του κινητήρα μπορεί να ελεγχθεί κρατώντας τον ρότορα σε ένα από αυτά τα βήματα. Χωρίς αισθητήρα ανάδρασης (έναν ελεγκτή ανοιχτού βρόχου), δεν έχει ανάδραση ως σερβοκινητήρα.
Οι βηματικοί κινητήρες έχουν πολλαπλούς προεξέχοντες ηλεκτρομαγνήτες διατεταγμένους γύρω από ένα κεντρικό κομμάτι σιδήρου σε σχήμα γραναζιού. Οι ηλεκτρομαγνήτες ενεργοποιούνται από ένα εξωτερικό κύκλωμα ελέγχου, όπως ένας μικροελεγκτής. Για να περιστραφεί ο άξονας του κινητήρα, πρώτα δίνεται ισχύς σε έναν από τους ηλεκτρομαγνήτες, που κάνει τα δόντια του γραναζιού να έλκονται μαγνητικά στα δόντια του ηλεκτρομαγνήτη και περιστρέφεται σε αυτή τη θέση. Όταν τα δόντια του γραναζιού είναι ευθυγραμμισμένα με τον πρώτο ηλεκτρομαγνήτη, τα δόντια μετατοπίζονται από τον επόμενο ηλεκτρομαγνήτη κατά μια μικρή γωνία.
Για να μετακινήσετε τον ρότορα, ενεργοποιείται ο επόμενος ηλεκτρομαγνήτης, απενεργοποιώντας τους άλλους. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται για να δώσει μια συνεχή περιστροφή. Κάθε μία από αυτές τις μικρές περιστροφές ονομάζεται «βήμα». Ένας ακέραιος αριθμός πολλαπλών βημάτων ολοκληρώνει έναν κύκλο. Χρησιμοποιώντας αυτά τα βήματα για να περιστρέψετε τον κινητήρα, ο κινητήρας μπορεί να ελεγχθεί ώστε να πάρει μια ακριβή γωνία. Υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύποι βηματικών κινητήρων. Βήμα μόνιμου μαγνήτη, υβριδικό σύγχρονο βηματικό βήμα, βηματικό σύστημα μεταβλητής απροθυμίας και βηματικός κινητήρας τύπου Lavet
Οι βηματικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται σε συστήματα εντοπισμού θέσης ελέγχου κίνησης.
Motor DC vs Stepper Motor
• Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούν πηγές ισχύος συνεχούς ρεύματος και ταξινομούνται σε δύο κύριες κατηγορίες. Βουρτσισμένος και χωρίς ψήκτρες κινητήρας DC, ενώ ο Stepper κινητήρας είναι ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες με ειδικά χαρακτηριστικά.
• Ένας κοινός κινητήρας συνεχούς ρεύματος (εκτός από μηχανισμούς σερβομηχανισμού) δεν μπορεί να ελέγξει τη θέση του ρότορα, ενώ ο βηματικός κινητήρας μπορεί να ελέγξει τη θέση του ρότορα.
• Τα βήματα του βηματικού κινητήρα πρέπει να ελέγχονται με μια συσκευή ελέγχου όπως ένας μικροελεγκτής, ενώ οι γενικοί κινητήρες DC δεν απαιτούν τέτοιες εξωτερικές εισόδους για τη λειτουργία.
