MOTOR STEPPER

Motor stepper mengubah pulsa-pulsa listrik yang diberikan menjadi gerakan-gerakan diskrit rotor yang disebut langkah (steps). Nilai rating dari suatu motor stepper diberikan dalam langkah per putaran (steps per revolution). Motor stepper umumnya mempunyai kecepatan dan [torsi] yang rendah. Motor stepper bekerja berdasarkan pulsa-pulsa yang diberikan pada lilitan fasanya dalam urut-urutan yang tepat. Selain itu, pulsa-pulsa itu harus juga menyediakan arus yang cukup besar pada lilitan fasa tersebut. Karena itu untuk pengoperasian motor stepper pertama-tama harus mendesain suatu sequencer logic untuk menentukan urutan pencatuan lilitan fasa motor dan kemudian menggunkan suatu penggerak (driver) untuk menyediakan arus yang dibutuhkan oleh lilitan fasa.

Elemen-elemen berikut menentukan karakteristik suatu motor stepper: 1. Tegangan. Motor stepper biasanya mempunyai tegangan nominal.Tegangan yang diberikan kadang-kadang melebihi tegangan nominal untuk mendapatkan torsi yang dibutuhkan, tetapi dapat menyebabkan panas berlebih dan mempersingkat usia motor. 2.Hambatan. Karakteristik lainnya adalah hambatan-per-lilitan. Hambatan ini akan menentukan arus yang ditarik oleh motor, dan juga mempengaruhi kurva torsi dan kecepatan kerja maksimum motor. 3.Derajat per langkah (step angle).Faktor ini menentukan berapa derajat poros akan berputar untuk setiap langkah penuh (full step). Operasi setengah langkah (half step) akan melipat-gandakan jumlah langkah-per-revolusi, dan mengurangi derajat-per-langkahnya. Derajat-per-langkah sering disebut sebagai resolusi motor.

Sebuah motor stepper (atau motor langkah) adalah brushless , synchronous motor listrik yang dapat membagi sebuah rotasi penuh ke sejumlah besar langkah. The motor's position can be controlled precisely without any feedback mechanism (see Open-loop controller ), as long as the motor is carefully sized to the application. Posisi motor dapat dikontrol secara tepat tanpa mekanisme umpan balik (lihat -loop controller Terbuka ), selama motor hati-hati berukuran ke aplikasi. Stepper motors are similar to switched reluctance motors (which are very large stepping motors with a reduced pole count, and generally are closed-loop commutated.) Motor Stepper mirip dengan motor keengganan beralih (yang melangkah motor besar yang sangat dengan jumlah tiang berkurang, dan umumnya loop tertutup Komutasi.)

Dasar - Dasar Operasi -->

Stepper motors operate differently from DC brush motors, which rotate when voltage is applied to their terminals. Motor Stepper beroperasi secara berbeda dari motor sikat DC, yang berputar ketika tegangan diberikan ke terminal mereka. Stepper motors, on the other hand, effectively have multiple "toothed" electromagnets arranged around a central gear-shaped piece of iron. Stepper motor, di sisi lain, efektif memiliki beberapa "bergigi" elektromagnet diatur mengelilingi sepotong gigi berbentuk pusat dari besi. The electromagnets are energized by an external control circuit, such as a microcontroller . Para elektromagnet adalah energi melalui sebuah sirkuit kontrol eksternal, seperti mikrokontroler . To make the motor shaft turn, first one electromagnet is given power, which makes the gear's teeth magnetically attracted to the electromagnet's teeth. Untuk membuat pergantian motor poros, pertama satu elektromagnet diberikan kekuasaan, yang membuat gigi gigi's magnetis tertarik dengan gigi elektromagnet itu. When the gear's teeth are thus aligned to the first electromagnet, they are slightly offset from the next electromagnet. Ketika gigi roda gigi adalah dengan demikian sejalan dengan elektromagnet pertama, mereka sedikit offset dari elektromagnet berikutnya. So when the next electromagnet is turned on and the first is turned off, the gear rotates slightly to align with the next one, and from there the process is repeated. Jadi ketika elektromagnet berikutnya diaktifkan dan yang pertama dimatikan, roda gigi berputar sedikit untuk menyesuaikan dengan berikutnya, dan dari sana proses ini diulang. Each of those slight rotations is called a "step", with an integer number of steps making a full rotation. Masing-masing rotasi sedikit disebut "langkah", dengan jumlah integer dari langkah-langkah membuat putaran penuh. In that way, the motor can be turned by a precise angle. Dengan cara itu, motor dapat berubah dengan sudut yang tepat.

Karakteristik Motor Stepper :

1. Motor Stepper adalah perangkat daya konstan.
2. As motor speed increases, torque decreases. Seiring dengan peningkatan kecepatan motor, torsi berkurang. (most motors exhibit maximum torque when stationary, however the torque of a motor when stationary 'holding torque' defines the ability of the motor to maintain a desired position while under external load). (Motor yang paling menunjukkan torsi maksimum ketika stasioner, namun torsi dari motor ketika 'memegang torsi' stasioner mendefinisikan kemampuan motor untuk mempertahankan posisi yang diinginkan sementara di bawah beban eksternal).
3. The torque curve may be extended by using current limiting drivers and increasing the driving voltage (sometimes referred to as a 'chopper' circuit; there are several off the shelf driver chips capable of doing this in a simple manner). Kurva torsi dapat diperpanjang dengan menggunakan driver pembatas arus dan meningkatkan tegangan mengemudi (kadang-kadang disebut sebagai rangkaian 'helikopter', ada beberapa dari rak chip driver mampu melakukan ini secara sederhana).
4. Steppers exhibit more vibration than other motor types, as the discrete step tends to snap the rotor from one position to another (called a detent). Steppers menunjukkan getaran lebih dari jenis motor lainnya, sebagai langkah diskrit cenderung snap rotor dari satu posisi ke posisi lain (disebut detent a). The vibration makes stepper motors noisier than DC motors. getaran itu membuat ribut stepper motor dibandingkan dengan motor DC.
5. This vibration can become very bad at some speeds and can cause the motor to lose torque or lose direction. Getaran ini bisa menjadi sangat buruk di beberapa kecepatan dan dapat menyebabkan motor kehilangan torsi atau kehilangan arah. This is because the rotor is being held in a magnetic field which behaves like a spring. Hal ini karena rotor sedang diadakan di medan magnetik yang berperilaku seperti mata air. On each step the rotor overshoots and bounces back and forth, "ringing" at its resonant frequency. Pada setiap langkah overshoot rotor dan memantul kembali dan sebagainya, "dering" pada frekuensi resonansi nya. If the stepping frequency matches the resonant frequency then the ringing increases and the motor comes out of synchronism, resulting in positional error or a change in direction. Jika frekuensi melangkah cocok dengan frekuensi resonansi maka jumlah dering dan motor keluar dari sinkronisme, mengakibatkan kesalahan posisi atau perubahan arah. At worst there is a total loss of control and holding torque so the motor is easily overcome by the load and spins almost freely. Pada terburuk ada kerugian total kontrol dan torsi memegang sehingga motor mudah diatasi dengan beban dan berputar hampir bebas.
6. The effect can be mitigated by accelerating quickly through the problem speeds range, physically damping (frictional damping) the system, or using a micro-stepping driver. Efeknya dapat dikurangi dengan mempercepat cepat melalui berbagai masalah kecepatan, fisik damping (redaman gesekan) sistem, atau menggunakan driver mikro loncatan.
7. Motors with a greater number of phases also exhibit smoother operation than those with fewer phases (this can also be achieved through the use of a micro stepping drive. Motor dengan jumlah lebih besar juga menunjukkan operasi fase halus dibandingkan dengan tahapan yang lebih sedikit (ini juga dapat dicapai melalui penggunaan drive loncatan mikro).

(baca selengkapnya disini)