มอเตอร์เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในการเปลี่ยนพลังงาน (P) โวลต์ (V) และแอมป์ (A) ให้เป็นกำลังกลแรงบิดและความเร็ว มีมอเตอร์หลายประเภทให้เลือกตามความต้องการโดยในสเต็ปเปอร์มอเตอร์นั้นเป็นประเภทเดียว สเต็ปเปอร์มอเตอร์ ควบคุมความเร็วและมุมการหมุนได้อย่างแม่นยำ มอเตอร์เหล่านี้เป็นมอเตอร์ BLDC ที่ใช้ไดรเวอร์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อควบคุมการหมุนของขดลวด ในการเปลี่ยนการหมุนของขดลวดพัลส์ไฟฟ้าจะได้รับเป็นอินพุตไปยังไดรเวอร์เพื่อให้มอเตอร์หมุนหนึ่งก้าวสำหรับทุกพัลส์ มอเตอร์สเต็ปเปอร์แบ่งออกเป็นแม่เหล็กถาวรมอเตอร์แบบแปรผันและมอเตอร์แบบไฮบริดสามประเภท บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ไฮบริด

Hybrid Motor คืออะไร?

คำจำกัดความ: การรวมกันของสอง มอเตอร์ เช่นเดียวกับแม่เหล็กถาวรและการฝืนแปรผันเรียกว่ามอเตอร์ไฮบริด หลักการทำงานของมอเตอร์ไฮบริดคือโรเตอร์ในมอเตอร์นี้มีแม่เหล็กตามแนวแกนคล้ายกับมอเตอร์สเต็ปเปอร์แม่เหล็กถาวรในขณะที่สเตเตอร์มีพลังแม่เหล็กไฟฟ้าคล้ายกับมอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบไม่เต็มใจ ดังนั้นมันจึงเป็นตัวกระตุ้นที่เปลี่ยนพัลส์ไฟฟ้าเป็นการกระจัดเชิงมุม

ไฮบริดสเต็ปเปอร์มอเตอร์

เมื่อเทียบกับประเภทอื่น ๆ มอเตอร์ประเภทนี้ให้แรงบิดสูงรวมถึงมุมขั้นต่ำและมีคุณสมบัติไดนามิกที่ดี นับวันการพัฒนาในด้านต่างๆเช่นเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เซมิคอนดักเตอร์และวัสดุแม่เหล็กถาวรก็เพิ่มขึ้น ในทำนองเดียวกันการใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ก็เพิ่มขึ้นในสาขาต่างๆเช่นหุ่นยนต์ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมการแพทย์เป็นต้น

ไฮบริดสเต็ปเปอร์มอเตอร์มีให้เลือกหลายประเภท ได้แก่ แบบพื้นฐานเอ็นโค้ดเดอร์ IP65 เบรกชนิดรวมรวมถึงไดรฟ์และคอนโทรลเลอร์เบรกและเกียร์

การก่อสร้างมอเตอร์ไฮบริดสเต็ปเปอร์

การสร้างสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไฮบริดสามารถทำได้โดยใช้หลักการของมอเตอร์สองตัวเช่นแม่เหล็กถาวรและมอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบไม่เต็มใจแปรผัน มอเตอร์ประเภทนี้มีให้เลือกตามความละเอียดขั้นตอนต่างๆเช่น 0.9 °, 1.8 °หรือ 3.6 ° ความละเอียดขั้นตอนมาตรฐานของมอเตอร์นี้คือ 1.8 °

พวกเขาแสดงแรงบิดแบบคงที่และไดนามิกสูงและลักษณะการวิ่งในอัตราขั้นตอนที่สูงมากดังนั้นมอเตอร์เหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้ในงานอุตสาหกรรม ชิ้นส่วนที่สำคัญในมอเตอร์นี้คือ สเตเตอร์ และ โรเตอร์ เพราะทั้งสองเชื่อมต่อกับมอเตอร์ไฮบริด มอเตอร์นี้มีฟันที่คล้ายกับเส้นโครง ฟันเหล่านี้เชื่อมต่อกันในรูปแบบต่างๆตลอดการหมุน

การก่อสร้างมอเตอร์ไฮบริดสเต็ปเปอร์

“ตัวนับไบนารี 3 บิตโดยใช้ d flip flop ”

การสร้างสเตเตอร์นั้นคล้ายกับการฝืนตัวแปรมิฉะนั้นมอเตอร์สเต็ปแม่เหล็กถาวร ในมอเตอร์นี้โรเตอร์ประกอบด้วยเหล็กยืดหยุ่นสองกองเท่า ๆ กันซึ่งเชื่อมต่อกับขั้วทั้งสองของแม่เหล็กถาวรทรงกลมที่มีแกนแม่เหล็ก

ฟันของโรเตอร์เชื่อมต่ออยู่เหนือเสาของเหล็กอ่อนและวางอยู่บนเพลา ดังนั้นฟันเหล่านี้จึงกลายเป็นเหมือนขั้วเหนือและขั้วโลกใต้ตามปลายฟันเหล่านี้เคลื่อนผ่านบางมุมเพื่อตำแหน่งที่ถูกต้องของเสาโรเตอร์โดยใช้สเตเตอร์

ไฮบริดสเต็ปเปอร์มอเตอร์ทำงาน

หลักการทำงานของมอเตอร์ไฮบริดสเต็ปคล้ายกับมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ในแผนภาพมอเตอร์ด้านบนมีสองเฟสสี่เสาและโรเตอร์หกซี่ เมื่อ xx ’ถูกกระตุ้นโดยใช้แหล่งจ่ายไฟ DC แล้ว YY’ จะไม่สามารถกระตุ้นได้ ดังนั้นเสาของโรเตอร์จะเปลี่ยนจากทิศทางหนึ่งไปอีกทิศทางหนึ่ง

ในทำนองเดียวกันถ้าเฟส YY กำลังตื่นเต้น XX 'จะถูกปิดดังนั้นตำแหน่งของเสาจะเปลี่ยนไป ดังนั้นโรเตอร์ในมอเตอร์จะถูกเปลี่ยนไปอยู่ในตำแหน่งใหม่ในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา หาก YY กำลังตื่นเต้นในทางตรงกันข้ามขั้วที่สูงกว่าเปลี่ยนไปทางทิศใต้และขั้วล่างเปลี่ยนไปทางทิศเหนือหลังจากนั้นโรเตอร์จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตามเข็มนาฬิกา
ในการใช้งานมอเตอร์ไปในทิศทางที่ต้องการจำเป็นต้องมีชุดพัลส์ที่เหมาะสมให้กับสเตเตอร์ ดังนั้นสำหรับการกระตุ้นแต่ละครั้งสิ่งนี้จะได้รับการปกป้องไปยังตำแหน่งใหม่ หากการกระตุ้นถูกแยกออกมอเตอร์นี้จะคงสถานะล็อกไว้เนื่องจากการกระตุ้นในแม่เหล็กถาวร มุมขั้นตอนของมอเตอร์นี้สามารถกำหนดได้ 30 องศา จริงๆแล้วการออกแบบมอเตอร์เหล่านี้สามารถทำได้โดยใช้เสาโรเตอร์จำนวนมากเพื่อให้ได้ความละเอียดเชิงมุมสูง

คุณสมบัติ

คุณสมบัติของมอเตอร์ไฮบริดสเต็ปส่วนใหญ่ประกอบด้วย

การควบคุมตำแหน่งที่แน่นอน
มอเตอร์ประกอบด้วยเบรกแม่เหล็กไฟฟ้า
การควบคุมทำได้ง่ายโดยใช้สัญญาณพัลส์
ที่ตำแหน่งหยุดมอเตอร์นี้จะยึดตัวเอง
สามารถสร้างแรงบิดสูงได้ด้วยขนาดที่กะทัดรัด

ความแตกต่างระหว่างแม่เหล็กถาวรความไม่เต็มใจตัวแปรและมอเตอร์สเต็ปเปอร์ไฮบริด

ความแตกต่างระหว่างมอเตอร์ทั้งสามนี้จะกล่าวถึงด้านล่างในรูปแบบตาราง

แม่เหล็กถาวร	ความไม่เต็มใจของตัวแปร	ไฮบริดสเต็ปเปอร์มอเตอร์
มุมของขั้นบันไดมีขนาดใหญ่ขึ้นหรือ 7.5 ° “แอมป์มิเตอร์ทำงานอย่างไร ”	เล็กกว่าหรือ 1.8 °	เล็กกว่าหรือ 1.8 °
การออกแบบนั้นเรียบง่าย	ปานกลาง	ซับซ้อน
การตอบสนองหรือการเร่งความเร็วช้า	เร็ว	เร็ว
Detent Torque ใช่	อย่า	อย่า
แรงบิดเอาต์พุตอยู่ในระดับปานกลาง	ต่ำ	สูง
เสียงเงียบ	ดัง	เงียบ “Arduino nano vs pro mini ”
ความเร็วหรืออัตราชีพจรต่ำ	สูง	สูง
Microstep ใช่	อย่า	ใช่

ข้อดีของ Hybrid Stepper Motor

ข้อดีของ Hybrid Stepper Motor มีดังนี้: -

แรงบิดของมอเตอร์นี้สูง
มันให้กักขัง แรงบิด รวมถึงขดลวดที่ไม่ได้รับพลังงาน
ความยาวขั้นบันไดน้อยกว่า
ประสิทธิภาพของมอเตอร์นี้สูงที่ความเร็วน้อยกว่า
อัตราการก้าวอยู่ในระดับต่ำ

ไฮบริดสเต็ปเปอร์มอเตอร์ข้อเสีย

ข้อเสียของ Hybrid Stepper Motor มีดังนี้

มอเตอร์เหล่านี้มีความเฉื่อยสูง
น้ำหนักมอเตอร์นี้สูงเนื่องจากแม่เหล็กของโรเตอร์ภายในมอเตอร์
ประสิทธิภาพของมอเตอร์จะได้รับผลกระทบเนื่องจากความแรงของแม่เหล็ก
มอเตอร์นี้มีราคาแพง

การใช้งาน

แอพพลิเคชั่น Hybrid Stepper Motor มีรายละเอียดดังนี้

มอเตอร์เหล่านี้ใช้ในการผลิตอุปกรณ์อัตโนมัติมาตรวัดและเครื่องจักรที่ใช้ในการตัดการติดฉลากบรรจุภัณฑ์การบรรจุ ฯลฯ
สิ่งเหล่านี้ใช้ในตัวเบี่ยงเลน ลิฟต์ และสายพานลำเลียง
สิ่งเหล่านี้ใช้ในอุปกรณ์รักษาความปลอดภัยเช่นกล้อง CC
สิ่งเหล่านี้ใช้ได้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเช่นเครื่องพิมพ์เครื่องสแกนกล้องดิจิทัลเป็นต้น
มอเตอร์เหล่านี้ใช้ในด้านการแพทย์สำหรับการถ่ายภาพทันตกรรมดิจิตอลปั๊มของเหลวเครื่องช่วยหายใจเครื่องจักรของเครื่องวิเคราะห์เลือด ฯลฯ

ดังนั้นบทความนี้จะกล่าวถึง ภาพรวมของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ไฮบริด เป็นที่นิยมมากเนื่องจากให้ประสิทธิภาพที่ดีในแง่ของแรงบิดความเร็วและความละเอียดขั้นตอนเมื่อเทียบกับโรเตอร์แม่เหล็กถาวร แต่มีราคาแพงกว่าเมื่อเทียบกับมอเตอร์สเต็ป PM นี่คือคำถามสำหรับคุณว่าสเต็ปเปอร์มอเตอร์สามประเภทที่มีอยู่ในตลาดมีอะไรบ้าง?