Phân loại và cấu tạo Động cơ bước lai: Động cơ biến từ trở: Nguyên lý hoạt động cơ bản của động cơ bước:

3. Khái quát về động cơ bước:

Trong hệ thống tự động và trong máy tính điện tử ngày càng sử dụng rộng rải hệ thống truyền động rời rạc.
Các hệ thống truyền động rời rạc này thực hiện nhờ loại động cơ chấp hành đặc biệt gọi là động cơ bước. Động cơ bước thường là động cơ đồng bộ dùng phổ
biến các tín hiệu điều khiển dươí dạng các xung điện áp thành các chuyển động góc quay hoặc chuyển động của rotor và có khả năng cố định rotor vào những vị trí cấn
thiết.
Động cơ bước làm việc được nhờ có bộ chuyển mạch điện tử, để đưa tín hiệu điều khiển vào các cuộn dây stator, theo một thứ tự và một tần số nhất định.
Tổng số góc quay của rotor tương ứng với số lần chuyển mạch, cũng như chiều quay và tốc độ quay của rotor, phụ thuộc vào thứ tự chuyển và tần số chuyển đổi.

3.1 Phân loại và cấu tạo

Động cơ bước cơ bản được chia làm 3 loại: •
Động cơ bước nam châm vĩnh cữu. •
Động cơ bước biến trở từ •
Động cơ bước lai Động cơ bước nam châm vĩnh cữu cơ bản gồm 3 lọai:
• Động cơ bước đơn cực
• Động cơ bước lưỡng cực
• Động cơ bước nhiều pha
3.2 Động cơ bước nam châm vĩnh cữu 3.2.1 Động cơ bước đơn cực:
STEP loại đơn cực bao gồm 2 cuộn dây, mỗi cuộn được nối ra ngoài ở giữa cuộn, vì vậy thơng thường trên thực tế đây là loại động cơ 5 hoặc 6 dây ra, STEP
loại này được điều khiển bẳng cách cho đầu dây chung nối lên nguồn và từng đầu dây còn lại lần lượt được nối mass .
Động cơ bước đơn cực có 5 ngõ ra: trong đó có 4 đầu dây coil1÷coil4 dùng để điều khiển còn đầu dây common dùng để nối nguồn cung cấp. Kí hiệu
các màu dây theo qui đònh như hình dưới :
Động cơ bước đơn cực có 6 ngõ ra: trong đó có 4 đầu dây coil1÷coil4 dùng để điều khiển, 2 đầu dây còn lại chính là dây common được tách ra làm 2, khi
dùng phải nối cả 2 với nguồn cung cấp. Hai dây common này có cùng màu.

3.2.2 Động cơ bước lưỡng cực:

Động cơ loại lưỡng cực Bipolar, thường có 4 đầu ra. Về cấu tạo đơn giản hơn nhưng khó cho điều khiển vì phải đảo chiều dòng điện qua cuộn dây a,b.

3.2.3 Động cơ bước nhiều pha:

Một loại động cơ bước nam châm vónh cửu ít thông dụng hơn đó là động cơ bước có tất cả các cuộn dây được nối tiếp với nhau thành vòng kín và giữa mỗi
cặp dây có một điểm giữa gọi là động cơ bước nhiều pha hay đa cực. Kiểu thông dụng nhất là kiểu 3 pha vaø 5 pha

3.3 Động cơ bước lai:

STEP lai là loại kết hộp giữa STEP từ thông thay đổi và loại nam châm vĩnh cửu. Roto cho động cơ STEP lai có nhiều răng , giống như loại từ thơng thay đổi,
chứa lõi từ hóa tròn đồng tâm xoay quanh trục của nó. Răng của rotor tạo đường dẫn giúp định hướng cho từ thông ưu tiên vào trong lỗ khơng khí. STEP lai được lái
giống như STEP đơn cực và lưỡng cực.

3.4 Động cơ biến từ trở:

Thông thường có ba hoặc bốn cuộn dây đấu chung một đầu. Đầu chung được nối với nguồn dương, các đầu còn lại lần lượt cho thông với đất để quay rotor.
Trên hình vẽ, rotor có 4 răng và stator có 6 cực. Mỗi cuộn dây sẽ được quấn trên hai cực đối nhau. Vì vậy, giả sử, khi cấp điện cho cực 1 stator, rotor sẽ quay
cực gần nhất X để răng thẳng với cực 1. Cắt điện cuộn số 1, tiếp tục cấp điện cho cuộn 2, rotor sẽ quay răng tiếp sau Y cho thẳng với cực 2. Cứ như vậy điều khiển
quay rotor.

3.5 Nguyên lý hoạt động cơ bản của động cơ bước:

• Động cơ bước hoạt động dựa trên việc cấp xung ,nó khơng có bộ chuyển mạch
bên trong nên tất cả mạch đảo phải được điều khiển bên ngồi bằng bộ điều khiển. •
Tại mỗi thời điểm sẽ chỉ có một hay hai cuộn dây có điệntùy vào phương pháp điều khiển là đầy bước hay nửa bước.Khi trạng thái cấp xung thay đổi thì sẽ sinh ra
moment xoắn và sẽ làm cho roto quay. •
Điều khiển chiều quay động cơ :thay đổi thứ tự cấp xung ,giả sử động cơ đang ở bước thứ 8 ta cấp xung cho bước thứ 7 thì lúc đó nó sẽ quay ngược lại.
• Điều khiển tốc độ:thay đổi độ rộng xung và tần số xung .
Trong đó : V: vận tốc trung bình của động cơ bước. vònggiây
n: số lần dịch bước. t: thời gian động cơ thực hiện n lần dịch bước. giây
θ : góc bước của động cơ độ
f : tần số dịch bước.

3.6 Các phương pháp điều khiển động cơ bước.