Mitä ovat askelmoottorit?

Askelmoottorit ovat moottoreita, jotka pyörivät tietyn määrän asteita sähköisen pulssin perusteella. Tämä menetelmä mahdollistaa pyörimisnopeuden ja suuruuden säätämisen minuutteina ilman palautejärjestelmää. Askelmoottoreita käytetään usein levyasemissa, työstökoneissa ja robotiikassa. Niitä arvostetaan suuresta vääntömomentista alhaisilla nopeuksilla ja koska ne ovat yleensä erittäin luotettavia kaikissa ympäristöissä.

Askelmoottori on pohjimmiltaan sähkömagneettien ympyrä, joka on järjestetty yhden kestomagneetin ympärille, jota kutsutaan roottoriksi. Sähköpulssi lähetetään jokaiseen sähkömagneettiin vuorotellen lataamalla sitä. Tämä saa magneetin pyörimään kohti kyseistä sähkömagneettia. Tämä sähkömagneetti purkautuu, ja sitten varaus lähetetään seuraavalle. Sähkömagneettien lataaminen ja purkaminen saa roottorin pyörimään 360 astetta akselillaan. Jos elektroniset pulssit ovat riittävän nopeita, roottori pyörii jatkuvasti.

Roottorin yhtä liikettä kutsutaan askeleeksi. Jokainen vaihe on samankokoinen, ja vaihtelu on enintään 3-5 astetta. Koska jokainen pulssi on erillinen tapahtuma, vaihtelut eivät liity ajan mittaan ja aiheuttavat suurta tarkkuuden menetystä. Tämä tarkoittaa, että askelmoottorit eivät voi koskaan olla yli 5 asteen päässä täydellisestä tarkkuudesta.

Moottorin pyörimisnopeutta voidaan muuttaa vaihtamalla pulssitaajuutta. Jos pulssit pysähtyvät, kuten silloin, kun moottorille ei lähetetä virtaa, roottori kohdistuu lähimpään magneettiin ja pysyy siellä. Magneetin ja metallin välinen vetovoima riittää pitämään akselin pyörimästä.

Askelmoottoreissa on yleensä kolme askelta. Täyden askeleen tila saa roottorin liikkumaan yhden täyden askeleen kutakin pulssia kohden. Monet tavalliset askelmoottorit ovat 200-portaisia, mikä tarkoittaa, että jokainen pulssi saa roottorin liikkumaan 1/200 360 asteen ympyrästä. Täyden askelmoodin vakioaskelmoottori pyörii näin ollen noin 1.8 astetta kutakin pulssia kohden.

Puolivaihetilan avulla käyttäjä voi kaksinkertaistaa askelmäärän koko kierrosta kohden. Vakiomallinen 200-vaiheinen moottori, joka on asetettu puolivaiheiseen tilaan, on tehokkaasti 400 askelta, koska roottori liikkuu puolen askeleen jokaista pulssia kohden. Microstep -tila jakaa pyörimisen vielä pienempiin vaiheisiin. Jokainen pulssin jako mahdollistaa suuremman tarkkuuden, mutta se myös saa moottorin menettämään osan vääntömomentistaan.