เทคเข็มทิศ
เว็บไซต์ข้อมูลผลิตภัณฑ์/ทางเทคนิค SANYO DENKI CO., LTD.
ความรู้
ตอบคำถามเกี่ยวกับมอเตอร์

สเต็ปปิ้งมอเตอร์คืออะไร? อธิบายกลไก ประเภท การใช้งาน (ระบบขับเคลื่อน/วิธีควบคุม) คุณประโยชน์และคุณสมบัติ

การฝึกอบรม
  ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับมอเตอร์

1. สเต็ปปิ้งมอเตอร์คืออะไร (พัลส์มอเตอร์และสเต็ปมอเตอร์คืออะไร)

สเต็ปปิ้งมอเตอร์เป็นมอเตอร์ควบคุมชนิดหนึ่งที่เคลื่อนที่และหมุนโดยเพิ่มมุมคงที่เหมือนนาฬิกาโดยการสลับเฟสที่กระแสไหลผ่าน การวางตำแหน่งสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้เซ็นเซอร์ บางครั้งเรียกว่าพัลส์มอเตอร์, สเต็ปมอเตอร์, สเต็ปเปอร์มอเตอร์ ฯลฯ

2. ประเภทของสเต็ปปิ้งมอเตอร์

สเต็ปปิ้งมอเตอร์แบ่งออกเป็น 2 เฟส 3 เฟส และ 5 เฟส ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของสเต็ปปิ้งมอเตอร์
สำหรับสเต็ปปิ้งมอเตอร์ที่หมุนเหมือนนาฬิกา มุมที่สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยพัลส์เดียวเรียกว่า "มุมสเต็ปมาตรฐาน" ยิ่งมุมขั้นอ้างอิงละเอียดมากเท่าใด การเคลื่อนไหวก็จะราบรื่นและแม่นยำยิ่งขึ้นเท่านั้น

มุมขั้นมาตรฐาน

Banner_dl_fan_selection_1000x270

3. วิธีการขับเคลื่อนสเต็ปปิ้งมอเตอร์/ไดรเวอร์

จำเป็นต้องมีคนขับในการขับเคลื่อนสเต็ปปิ้งมอเตอร์ เมื่อสร้างไดรเวอร์ โปรดทราบว่าในกรณีของไฟสองเฟส วงจรไดรฟ์ของไดรเวอร์จะแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่าเป็นไดรฟ์แบบไบโพลาร์หรือแบบยูนิโพลาร์ 3 เฟส และ 5 เฟส ต้องใช้ตัวขับที่สามารถไหลกระแสได้ทั้งสองทิศทาง

นอกจากนี้ สเต็ปปิ้งมอเตอร์แบบ 2 เฟสและ 3 เฟสยังมีโครงสร้างการพันขดลวดที่เรียบง่าย ดังนั้นแม้ว่ามอเตอร์จะผลิตโดยผู้ผลิตที่แตกต่างกัน ก็สามารถหมุนได้ด้วยวงจรขับเคลื่อนเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ในกรณีของสเต็ปปิ้งมอเตอร์ 5 เฟส โครงสร้างขดลวดมีความซับซ้อน และการรวมกันและลำดับของเฟสที่ไหลเพื่อหมุนมอเตอร์จะแตกต่างกัน ดังนั้นในกรณีของสเต็ปปิ้งมอเตอร์ 5 เฟส จะต้องระมัดระวังในการเลือกไดรเวอร์ที่จะนำมารวมกัน

สายไฟภายใน

4. วิธีการควบคุมและใช้งานสเต็ปปิ้งมอเตอร์

ประการแรก เกี่ยวกับสัญญาณคำสั่งพัลส์ นี่คือสัญญาณไฟฟ้าที่เปิด/ปิดแรงดันไฟฟ้าซ้ำๆ (สูง/ต่ำ) หนึ่งรอบของ HI/LOW นับเป็นหนึ่งพัลส์
สัญญาณพัลส์จะถูกป้อนไปยังไดรเวอร์จากโฮสต์คอนโทรลเลอร์ ฯลฯ และมุมการหมุนจะถูกควบคุมโดยจำนวนสัญญาณพัลส์

วิธีการควบคุมและใช้งานมอเตอร์

การควบคุมความเร็วของสเต็ปปิ้งมอเตอร์

ความเร็วในการหมุนจะถูกควบคุมโดยความหนาแน่นของจำนวนพัลส์ หากพัลส์หนึ่งหมุนมุมขั้นตอนอ้างอิงหนึ่งมุม การส่งพัลส์ 10 ครั้งต่อวินาทีจะส่งผลให้มุมการหมุนต่อวินาทีมีขนาดใหญ่กว่าการส่งหนึ่งพัลส์ต่อวินาที ดังนั้น ยิ่งความถี่พัลส์สูง ความเร็วการหมุนก็จะยิ่งเร็วขึ้น

การควบคุมตำแหน่งสเต็ปปิ้งมอเตอร์

ไดรเวอร์ล่าสุดได้เริ่มใช้วิธีไมโครสเต็ป ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมปริมาณกระแสที่ไหลผ่านเฟสได้ละเอียดยิ่งขึ้น และการวางตำแหน่งในมุมที่เล็กกว่ามุมสเต็ปมาตรฐานของมอเตอร์ ช่วยให้ควบคุมตำแหน่งได้แม่นยำยิ่งขึ้น

  • การควบคุมขั้นตอนทั้งหมด: ย้ายมุมขั้นตอนอ้างอิงด้วยพัลส์เดียว
  • การควบคุมแบบครึ่งขั้น: เคลื่อนที่ไป 1/2 มุมขั้นมาตรฐานพร้อม 1 พัลส์
  • การควบคุมไมโครสเต็ป 1/n: การเคลื่อนไหวมุมขั้นมาตรฐาน 1/n พร้อม 1 พัลส์

5. ข้อดีและข้อดีของสเต็ปปิ้งมอเตอร์

ข้อได้เปรียบ 1: ง่ายต่อการควบคุม

สามารถเปิดปิดได้อย่างง่ายดายเพียงเปิดและปิดทรานซิสเตอร์ของไดรเวอร์อย่างถูกต้อง นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มความเร็วในการหมุนได้อย่างง่ายดายเพียงเพิ่มความเร็วในการเปิด/ปิด

ข้อได้เปรียบ 2: สามารถลดความซับซ้อนของระบบได้

สามารถควบคุมมอเตอร์ได้อย่างง่ายดายโดยใช้พัลส์และความถี่อินพุตไปยังไดรเวอร์ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมที่ซับซ้อน นอกจากนี้ คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของสเต็ปปิ้งมอเตอร์คือสามารถควบคุมตำแหน่งและความเร็วได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องตรวจจับ ทำให้ระบบง่ายขึ้น

ข้อได้เปรียบ 3: สร้างระบบราคาถูกได้

ไดรเวอร์นั้นเรียบง่ายและไม่ต้องใช้เครื่องตรวจจับ และระบบสามารถสร้างได้ด้วยต้นทุนที่ต่ำเนื่องจากไม่ต้องใช้ตัวควบคุมที่ซับซ้อน

ข้อได้เปรียบ 4: สามารถหยุดได้อย่างมั่นคง

สเต็ปปิ้งมอเตอร์เป็นมอเตอร์ที่ใช้แรงแม่เหล็กในการหยุดมอเตอร์ ดังนั้นจึงสร้างแรงหยุด (แรงบิดที่คงอยู่) ซึ่งช่วยให้หยุดได้อย่างมั่นคง

Banner_dl_fan_selection_1000x270

6. ตัวอย่างการใช้งานสเต็ปปิ้งมอเตอร์

แม้ว่าเราจะไม่เห็นสเต็ปปิ้งมอเตอร์ในชีวิตประจำวันของเราโดยตรง แต่สเต็ปปิ้งมอเตอร์ก็สามารถใช้ได้กับเครื่องจักรจำนวนมากที่ช่วยสนับสนุนชีวิตของเราในสถานการณ์ต่างๆ ใช้จริงที่ไหน? ตัวอย่างทั่วไปคือการใช้งานต่อไปนี้

  • สเต็ปปิ้งมอเตอร์ที่ใช้ในหุ่นยนต์
  • สเต็ปปิ้งมอเตอร์ที่ใช้ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
  • สเต็ปปิ้งมอเตอร์ที่ใช้ในเครื่องถ่ายเอกสาร
  • สเต็ปปิ้งมอเตอร์ที่ใช้ในอุปกรณ์ตรวจสอบบอร์ด
  • สเต็ปปิ้งมอเตอร์ที่ใช้ในประตูตรวจตั๋วอัตโนมัติ
  • สเต็ปปิ้งมอเตอร์ที่ใช้ในเครื่องแปรรูปลวด
  • สเต็ปปิ้งมอเตอร์ที่ใช้ในเครื่องสล็อต
  • สเต็ปปิ้งมอเตอร์ที่ใช้ในเกมเครน
  • สเต็ปปิ้งมอเตอร์ที่ใช้ในกล้องวงจรปิด

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดตรวจสอบ "สเต็ปปิ้งมอเตอร์คืออะไร การใช้งานและตัวอย่างการใช้งานของสเต็ปปิ้งมอเตอร์"

7. คุณสมบัติและข้อควรระวังของสเต็ปปิ้งมอเตอร์

ข้อควรระวัง 1: คุณจะหลุดออกจากขั้นตอน

ไม่จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์ แต่เนื่องจากตำแหน่งไม่ได้ถูกตรวจสอบ คุณจะไม่สังเกตเห็นว่าเซ็นเซอร์ไม่เคลื่อนที่ตามคำสั่ง (ก้าวออกไป) เมื่อเทียบกับเซอร์โวมอเตอร์ที่ควบคุมในวงปิด พวกมันมีความน่าเชื่อถือน้อยกว่า

ข้อควรระวัง 2: มีไข้สูง

แรงบิดในการยึดเกาะจะเกิดขึ้นแม้ในขณะที่หยุด ซึ่งทำให้เกิดความร้อน

ข้อควรระวัง 3: การสั่นสะเทือน

มอเตอร์ที่หมุนด้วยมุมคงที่เพิ่มขึ้นจะสั่นเสมอขณะเคลื่อนที่ ครั้งละหนึ่งขั้น เหมือนกับการขึ้นลงบันได

Banner_dl_fan_selection_1000x270

8. การเปรียบเทียบเซอร์โวมอเตอร์และสเต็ปปิ้งมอเตอร์


สเต็ปเปอร์มอเตอร์ เซอร์โวมอเตอร์
ควบคุม วงเปิด วงปิด
แรงบิด ไม่มีเครื่องตรวจจับ จะสร้างแรงบิดคงที่ในทิศทางที่หยุดมอเตอร์เสมอ เครื่องตรวจจับกระแสมอเตอร์ ควบคุมกระแสมอเตอร์ในทิศทางที่หมุนมอเตอร์เพื่อสร้างแรงบิดตามคำสั่ง
ความเร็วในการหมุน ไม่มีเครื่องตรวจจับ หมุนด้วยความเร็วที่ซิงโครไนซ์กับความถี่พัลส์อินพุต หากคุณไม่สามารถซิงโครไนซ์ได้ คุณจะไม่ได้รับการปรับแต่ง เครื่องตรวจจับความเร็วมอเตอร์ เคลื่อนที่ขณะตรวจสอบความเร็วของมอเตอร์เพื่อให้มอเตอร์หมุนตามความเร็วที่สั่ง
ตำแหน่ง (มุม) ไม่มีเครื่องตรวจจับ เคลื่อนที่ตามจำนวนพัลส์อินพุต หากไม่ก้าวทันก็จะหลุดก้าว เครื่องตรวจจับตำแหน่งมอเตอร์ เคลื่อนที่ขณะตรวจสอบตำแหน่งมอเตอร์เพื่อไปยังตำแหน่งเป้าหมายที่ได้รับคำสั่ง
คุณสมบัติ ราคาถูกและใช้งานง่าย ความเร็วต่ำ และแรงบิดสูง แม้จะมีราคาแพง แต่ก็มีฟังก์ชั่นหลากหลายและมีแรงบิดสูงจนถึงความเร็วสูง
แรงเสียดทาน แม้จะมีแรงเสียดทานสูง การวางตำแหน่งที่รวดเร็วและแม่นยำก็เป็นไปได้ การวางตำแหน่งที่แม่นยำสามารถทำได้ แต่ต้องใช้เวลาหากแรงเสียดทานมีขนาดใหญ่
เสียงสะท้อน/การสั่นสะเทือน ระลอกความเร็วมีขนาดใหญ่และมอเตอร์ไม่สามารถระงับเสียงสะท้อนได้ ความเร็วระลอกคลื่นและเสียงสะท้อนสามารถระงับได้โดยใช้ฟังก์ชันไดรเวอร์
อัตราส่วนความเฉื่อย หากความเฉื่อยมีขนาดใหญ่ มอเตอร์จะไม่สามารถควบคุมได้ สามารถควบคุมมอเตอร์ได้แม้ว่าอัตราส่วนความเฉื่อยจะมากก็ตาม
สิ่งที่ฉันเก่ง
การใช้งานที่เหมาะสม
คงตำแหน่งเดิมไว้ ให้หมุนได้อย่างมั่นคง (ไม่มีการสั่นสะเทือนหรือเสียงรบกวน)
ความเร็วต่ำ การดำเนินการเริ่ม/หยุดระยะสั้น การเริ่มและหยุดการดำเนินการด้วยความเร็วสูงและเร่งความเร็วสูง
การทำงานของเครื่องจักรเบา การตัดเฉือนที่แม่นยำ การตัดเฉือนหนัก

Banner_dl_fan_selection_1000x270

วันที่วางจำหน่าย:

คนขับมอเตอร์
แนะนำตัวอย่างการปรับแต่งมอเตอร์ (5)
บรรลุฟังก์ชันการทำงานที่สูงขึ้นในโรงงานอาหารด้วยสเต็ปปิ้งมอเตอร์
คนขับมอเตอร์
แนะนำตัวอย่างการปรับแต่งมอเตอร์ (2)
การประมวลผลเพลาที่ทำให้สเต็ปปิ้งมอเตอร์มีขนาดเล็กลงและลดชั่วโมงการทำงานคืออะไร?
คนขับมอเตอร์
แนะนำตัวอย่างการปรับแต่งมอเตอร์ (3)
ステッピングモータのトルク向上・位置ずれ検出を実現。減速機・ブレーキ・エンコーダ取り付け加工とは