Stepper Motor – Động cơ bước, Định nghĩa và Ứng dụng

Động cơ bước, hay còn gọi là Stepper Motor, nổi bật với khả năng điều khiển chuyển động chính xác từng bước một. Nhờ ưu điểm về độ tin cậy cao, mô-men xoắn lớn và khả năng điều chỉnh tốc độ linh hoạt, động cơ bước đã trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều ứng dụng công nghiệp hiện đại. Cùng chúng tôi khám phá sâu hơn về loại động cơ đặc biệt này.

1. Stepper Motor được hiểu là gì?

Stepper Motor – Động cơ bước là một loại động cơ điện đặc biệt được thiết kế để tạo ra chuyển động chính xác theo từng bước. Thay vì quay liên tục như động cơ thông thường, động cơ bước di chuyển theo từng góc cố định, được xác định bởi xung điện điều khiển.

Cơ chế hoạt động của động cơ bước dựa trên tương tác giữa từ trường của các cuộn dây trong động cơ và từ trường của các nam châm vĩnh cửu. Khi dòng điện đi qua các cuộn dây, chúng tạo ra từ trường, tương tác với nam châm và khiến roto của động cơ xoay một góc nhất định. Bằng cách điều khiển dòng điện đi qua các cuộn dây theo một chu trình cụ thể, người ta có thể điều khiển động cơ bước di chuyển chính xác theo từng bước.

>>> Xem thêm: Động cơ IHSS stepper servo motor

2. Khám phá cơ chế hoạt động chi tiết của động cơ bước - Stepper Motor

Động cơ bước hoạt động dựa trên nguyên tắc chuyển động từng bước một, khác với các động cơ quay liên tục thông thường. Việc điều khiển động cơ bước được thực hiện thông qua các mạch điện tử, cung cấp tín hiệu điều khiển cho các pha của động cơ theo một thứ tự và tần số nhất định. Số bước quay của roto tương ứng với số lần chuyển đổi, trong khi chiều quay và tốc độ quay phụ thuộc vào thứ tự và tần số của tín hiệu điều khiển.

Có ba phương pháp điều khiển phổ biến

Điều khiển dạng đủ bước (full-step)

Phương pháp này đơn giản nhưng hiệu suất thấp, chỉ đạt 25% đối với động cơ bước đơn cực và 50% đối với động cơ bước lưỡng cực. Do đó, lực xoắn sinh ra tương đối yếu.

Điều khiển dạng đủ bước (full-step) (2 pha)

Hai cuộn dây được cấp năng lượng cùng lúc, dẫn đến công suất cao hơn so với phương pháp một pha.

Điều khiển dạng nửa bước (half-step)

Kết hợp hai phương pháp trên, tạo ra hiệu suất cao hơn và lực xoắn mạnh hơn.

>>>Xem thêm về các sản phẩm súng vặn vít Sudong

3. Các đặc tính ưu việt của động cơ bước – Stepper Motor

Độ chính xác cao: Động cơ bước – Stepper Motor hoạt động theo nguyên tắc bước nhảy cố định, cho phép kiểm soát vị trí của trục quay một cách chính xác đến từng bước. Điều này là yếu tố quyết định trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao như máy CNC, máy in 3D, robot công nghiệp, nơi sai số nhỏ nhất cũng có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng.

Khả năng điều khiển linh hoạt: Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn của động cơ bước chỉ bằng cách thay đổi tần số và trình tự xung điều khiển. Điều này giúp động cơ thích ứng với nhiều loại tải khác nhau và thực hiện các chuyển động phức tạp.

Đơn giản, bền bỉ: Cấu tạo của động cơ bước tương đối đơn giản, ít bộ phận chuyển động, giúp giảm thiểu khả năng hư hỏng và tăng tuổi thọ. Ngoài ra, động cơ bước không yêu cầu các cảm biến vị trí bổ sung, làm giảm chi phí và tăng độ tin cậy của hệ thống.

Mô-men xoắn khởi động lớn: Động cơ bước – Stepper Motor có khả năng tạo ra mô-men xoắn lớn ngay từ khi khởi động, giúp chúng vượt qua tải trọng một cách dễ dàng và duy trì vị trí ổn định.

>>>Những điều bạn cần biết về Servo Drive

4. Ứng dụng thực tế của Stepper Motor – động cơ bước trong đời sống và sản xuất

Máy in 3D

Trong máy in 3D, động cơ bước chính xác từng micromet, điều khiển các trục XYZ để tạo ra những vật thể 3D với độ chi tiết cao. Từ những mô hình nhỏ bé đến các sản phẩm công nghiệp, động cơ bước đều đảm bảo chất lượng và độ hoàn thiện.

Máy CNC 

Dưới sự điều khiển của động cơ bước – Stepper Motor, trở thành những nghệ nhân kỹ thuật số, thực hiện các tác vụ gia công với độ chính xác tuyệt đối. Từ khắc những hoa văn tinh xảo trên gỗ, kim loại đến cắt các chi tiết phức tạp, máy CNC đều thể hiện khả năng đáng kinh ngạc.

>>>Máy bơm keo robot

Robot thông minh

Trong lĩnh vực robot, động cơ bước – Stepper Motor giúp các robot di chuyển linh hoạt, thực hiện các tác vụ phức tạp với độ chính xác cao. Từ các robot công nghiệp nặng đến những robot gia đình nhỏ gọn, động cơ bước đều đóng vai trò quan trọng.

>>>Cánh tay robot

Hệ thống tự động hóa

Trong các hệ thống tự động hóa, động cơ bước điều khiển van, cửa, máy kéo và nhiều thiết bị khác, đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra trơn tru và hiệu quả.

Y tế

Trong lĩnh vực y tế, động cơ bước – Stepper Motor góp phần tạo ra những thiết bị hiện đại như máy xạ trị, máy quét MRI, giúp chẩn đoán và điều trị bệnh chính xác hơn.

MỌI THÔNG TIN XIN LIÊN HỆ

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHIỆP VÀ THƯƠNG MẠI HTV VIỆT NAM

Chuyên cung cấp các máy móc, thiết bị và robot tự động hóa trong các nhà máy sản xuất lĩnh vực công nghiệp điện tử, công nghiệp phụ trợ và tự động hóa.

🏭Địa chỉ: Tuyến số 2, khu công nghiệp Lai Xá, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội

☎︎Hotline: 024 8588 3625      Email: infor@htvtools.com

🌐Website: htvtools.com, robotcongnghiep.com.vn, pogopin.com.vn