Stepper motors are useful wherever

Stepper motors are useful wherever accurate control of movement is required. They are used extensively in robotics and in printers, plotters and computer disk drives, all of which require precise positioning or speed. In a plotter, for example, by using two motors running at 90 degrees to each other, they can be used to drive a pen an exact distance in all directions. In robotics, they are used to position manipulators exactly where required.

A stepper motor does not run in the same way as a normal DC motor, i.e. continuously rotating. Instead, it runs in a series of measured steps. These steps are triggered by pulses from a computer, each pulse making the motor turn either in a forward or a reverse direction by an exact interval, typically 1.8, 2.5, 3.75, 7.5, 15, or 30 degrees. Accuracy is within 3% to 5% of the last step.





Fig. 1a Fig. 1b

The rotor in a stepper motor is constructed from several permanent magnets with north and south poles. The stator is wound into a series of electromagnets, usually four, which can be switched on and off. Figs. 1a and b illustrate the operation of a permanent magnet-type stepper motor. When current is applied to the stator coils, it creates the pole arrangement shown in Fig. 1a. Poles 1 and 2 are north. Hence, the rotor south pole is attracted to both of them and settles in the mid position as shown. When the stator currents are changed to produce the pole arrangement shown in Fig. 1b, pole 1 has south polarity. This repels the rotor which moves to the new position as shown. Each polarity change on the stator causes the rotor to move (in this case) 45 degrees.

Stepper motors can be divided into two groups. The first one works without a permanent magnet. The second one has a permanent magnet, usually located on the rotor.

Variable reluctance motors form the first group. As there is no permanent magnet, the variable reluctance motor has practically no detent torque. The rotor spins freely and gives good acceleration and high speed if lightly loaded. Applications include micropositioning tables.

The second group comprises the permanent magnet motor, the hybrid motor, and the disc magnet motor. The permanent magnet type offers high dynamic torque at low speed and large step angles. This is a low cost motor used extensively in low inertia applications such as computer peripherals and printers.

The hybrid type combines features of both types mentioned above. It has good speed/torque characteristics and micro-stepping capability. Steps of 1.8 degrees are possible.

Disc magnet motors can be made very small and are very efficient. One of their first applications was in quartz-controlled watches.

Kết quả (Việt) 1:

Cơ stepper là hữu ích bất cứ nơi nào kiểm soát chính xác của phong trào là cần thiết. Chúng được sử dụng rộng rãi trong robot và máy in, Máy vẽ và ổ đĩa máy tính, tất cả đều yêu cầu định vị chính xác hoặc tốc độ. Trong một plotter, ví dụ, bằng cách sử dụng hai động cơ chạy ở 90 độ với nhau, họ có thể được sử dụng để lái xe một cây bút một cách chính xác trong tất cả các hướng dẫn. Robot, chúng được sử dụng để định vị các thao tác chính xác trong trường hợp cần thiết. Một động cơ stepper không chạy theo cùng một cách như một động cơ DC bình thường, tức là không ngừng quay. Thay vào đó, nó chạy trong một loạt các bước đo. Các bước này được kích hoạt bởi xung từ một máy tính, mỗi mạch làm cho động cơ biến hoặc chuyển tiếp một hoặc một hướng ngược bởi một khoảng thời gian chính xác, thường 1.8, 2.5, 3,75, 7,5, 15 hoặc 30 độ. Chính xác là trong 3% đến 5% của bước cuối cùng. Hình 1a hình 1bCác cánh quạt một động cơ stepper xây dựng từ một số nam châm vĩnh cửu với Bắc và Nam cực. Stator vết thương vào một loạt các nam châm điện thường bốn, mà có thể được bật và tắt. Figs. 1a và b minh họa cho hoạt động của một nam châm vĩnh cửu-loại stepper motor. Khi hiện tại được áp dụng cho các cuộn dây stator, nó tạo ra sự sắp xếp cực Hiển thị trong hình 1a. Cột 1 và 2 là phía bắc. Do đó, các cánh quạt cực nam là thu hút được cả hai người trong số họ và giải quyết ở vị trí giữa như được hiển thị. Khi dòng stator được thay đổi để tạo ra sự sắp xếp cực Hiển thị trong hình 1b, cực 1 có Nam cực. Điều này đẩy cánh quạt mà di chuyển đến vị trí mới, như được hiển thị. Mỗi thay đổi phân cực trên stator gây ra các cánh quạt để di chuyển (trong trường hợp này) 45 độ.Động cơ bước có thể được chia thành hai nhóm. Người đầu tiên làm việc mà không có một nam châm vĩnh cửu. Thứ hai có một nam châm vĩnh cửu, thường nằm trên các cánh quạt.Miễn cưỡng biến động cơ hình thành các nhóm đầu tiên. Như không có không có nam châm vĩnh cửu, động cơ thay đổi miễn cưỡng có thực tế không có mô-men xoắn detent. Các cánh quạt quay tự do và cho tốt gia tốc và tốc độ cao nếu nhẹ được nạp. Ứng dụng bao gồm micropositioning bảng.Nhóm thứ hai bao gồm các nam châm vĩnh cửu motor, động cơ hybrid và động cơ đĩa Nam châm. Loại nam châm vĩnh cửu cung cấp cao năng động mô-men xoắn ở tốc độ thấp và góc độ bước tiến lớn. Đây là một động cơ với chi phí thấp được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng thấp quán tính như thiết bị ngoại vi máy tính và máy in.Loại hybrid kết hợp các tính năng của cả hai loại nêu trên. Huyện này có đặc điểm tốt tốc độ/mô-men xoắn và khả năng micro-bước. Các bước là 1,8 độ có thể được.Motor Nam châm đĩa có thể được thực hiện rất nhỏ và rất hiệu quả. Một trong những ứng dụng đầu tiên của họ vào đồng hồ thạch anh kiểm soát.