استپر موتور (Stepper Motor) یا استپ موتور (Step Motor) یا موتور پله ای

   استپر موتور (Stepper Motor) یا استپ موتور (Step Motor) یا موتور پله ای یک موتور براشلس (Brushless) الکتریکی DC است که یک دور کامل (۳۶۰ درجه) را به تعدادی پله یا استپ مساوی تقسیم می نماید. کنترل موقعیت موتور پله ای برای رفتن به یک پله خاص یا ماندن در آن پله بدون استفاده از سیستم فیدبک می باشد و این نشانه دقت بالای استپ موتور ها است. استپ موتور ها در هر پله یا استپ به میزان خاصی بر حسب درجه دوران می کنند، به عنوان مثال محور استپ موتور ۱٫۵ درجه در هر استپ ۱٫۵ درجه دوران می کنند.

   موتور های DC جاروبک دار معمولا مادامی که به ترمینال های آن ها ولتاژ اعمال شود به حرکت پیوسته ادامه می دهند. اما بر خلاف موتورهای جاروبک دار، استپ موتور ها فاقد جاروبک یا براشلس هستند و مشخصه اصلی استپ موتورها که آن ها را از سایر انواع موتور ها متمایز می کند اینست که با اعمال پالس به ترمینال استپ موتور (عموما پالس های موج مربعی) موقعیت شفت یا محور موتور به میزان مشخص و از پیش تعیین شده ای (در هنگام تولید موتور) دوران می کند. هر پالس به میزان مشخصی زاویه محور را تغییر می دهد. در استپر موتورها در اطراف هسته مرکزی چندین الکترومگنت (آهنربای های الکتریکی) دندانه داری قرار دارند و در مرکز نیز یک سیلندر آهنی دندانه دار (به شکل چرخ دنده) وجود دارد. این الکترو مگنت ها بوسیله ی یک کنترلر خارجی (به عنوان مثال میکرو کنترلر) فعال و غیر فعال می شوند. با برانگیخته شدن اولین الکترومگنت، سیلندر مرکزی دندانه دار شروع به چرخش می کند تا دندانه های روی سیلندر دقیقا مقابل دندانه های اولین الکترو مگنت قرار بگیرند. به خاطر داشته باشید در این حالت دندانه های سیلندر مرکزی فقط با دندانه های اولین الکترومگنت مطابقت می نماید و  با دندانه های سایر الکترومگنت ها انطباق ندارد. با فعال شدن الکترومگنت بعدی و غیر فعال شدن اولین الکترومگنت، دندانه های روی روتر (Rotor) با دندانه های الکترومگنت بعدی منطبق می شود به هر یک از این چرخش ها یک پله یا یک استپ می گویند و بدین شکل یک استپ به جلو یا عقب حرکت می کند. با ادامه این فرآیند موتور به چرخش ادامه می دهد. استپ موتور ها می توانند به این شکل زوایای دقیقی حرکت کنند.

 

کاربرد های استپ موتور:

هرچند کاربرد استپر موتور ها امروزه بسیار گسترده است اما استپ موتور ها را می توان در وسایلی مانند CNC ها، پرینترهای ۳ بعدی (۳D Printer)، پرینترهای جوهر افشان، اسکنر ها، پلاترها، فلاپی درایوها، دی وی دی درایوها ( DVD Drive )، لنز بعضی از دوربین های دیجیتال یافت که البته این موارد گوشه ای از کاربرد استپ موتور هاست. به طور کلی برای سیستم هایی که نیاز است موقعیت دقیق (افقی، عمودی) یا زاویه دقیق را تعیین کنیم می توانیم از استپ موتور ها استفاده نماییم.

استپ موتورها در ساخت ماشین های عددی مانند CNC در صنعت استفاده های فراوانی دارند. همچنین استپ موتورها در صنایع رباتیک نیز کاربرد وسیعی برای ساخت بازوها و سایر اجزای دقیق ربات را به خود اختصاص داده اند.

استپر موتور در صنایع خودروسازی نیز کاربرد دارد و یکی از موارد کاربرد استپ موتور در خودروها کنترل میزان دور موتور (گاز)، افزایش دور موتور هنگام استفاده از کولر، جلوگیری از کاهش ناگهانی دور موتور و در کل ایجاد تعادل و کنترل دور موتور می باشد.

 

اطلاعات تکميلي

  • منبع: www.solarbotics.net
  • حوزه کاربرد: مدار های کنترل- موتور های نیرو محرکه