تعریف موتور DC پله ای

تعریف موتور DC پله ای:
مانند موتورهای DC بالا، موتورهای پله ای نیز وجود دارند که محرک های الکترومکانیکی محسوب می شوند.

این موتورها یک سیگنال ورودی دیجیتال پالسی را به حرکت مکانیکی (افزایشی) گسسته تبدیل می کنند و به صورت گسترده در کاربردهای کنترل صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

یک موتور پله ای در واقع نوعی از موتورهای براشلس سنکرون به حساب می آید که در آن از کموتاسیون مکانیکی و براش های کربنی استفاده نشده است.

اما در این موتورها، یک روتور متشکل از تعداد زیادی دندانه های مغناطیس دائم و یک استاتور سیم پیچی شده وجود دارد.

همان طور که از نام این موتور مشخص است، موتور پله ای مانند موتورهای عادی، به صورت پیوسته دوران نمی کند، بلکه این موتور در پله های گسسته و افزایشی حرکت می کند که زاویه هر چرخش به تعداد قطب های استاتور و دندانه های روتور موتور پله ای بستگی دارد. در تصویر زیر نمایی از یک موتور پله ای دیده می شود.

به دلیل پله های گسسته در حرکت، موتور پله ای می تواند در هر لحظه کسر محدودی از چرخش، مثلا 1٫8، 3٫6 یا 7٫5 درجه را انجام دهد.

بنابراین، اگر فرضا یک موتور پله ای، یک دوران کامل خود یعنی 360 درجه را در 100 پله انجام دهد. آن گاه، زاویه پله های موتور برابر با 360degree 100steps یا 3٫6 درجه در هر پله است. این مقدار را زاویه گام (Step Angle) در موتور پله ای می گویند.

در حالت کلی، سه نوع اساسی از موتورهای پله ای وجود دارد. موتورهای رلوکتانس متغیر (Variable Reluctance)، موتورهای مغناطیس دائم (Permanent Magnet) و موتورهای هیبرید (Hybrid) سه گروه مختلف از موتورهای پله ای هستند که نوع هیبرید ترکیبی از دو نوع دیگر است.

یک موتور پله ای برای کاربردهایی که کنترل دقیق موقعیت و تکرارپذیری با سرعت بالا مورد نیاز هستند، بسیار مناسب است.

به عبارت دیگر، در این موتورها راه اندازی، توقف، حرکت معکوس و کنترل سرعت با پاسخ سریع انجام می گیرد. ویژگی مهم دیگر در موتورهای پله ای این است که زمانی که به موقعیت مورد نظر برسد، می تواند بار را به صورت پایدار (Steady) نگه دارد.

معمولا موتورهای پله ای دارای یک روتور داخلی با تعداد زیادی دندانه های مغناطیس دائم هستند و تعدادی دندانه های الکترومغناطیسی نیز روی استاتور وجود دارند.

الکترومغناطیس های روی استاتور به صورت متوالی و یک در میان، قطبی (Polarized) و غیر قطبی (Depolarized) شده اند و به همین دلیل است که موتور در هر لحظه یک پله دوران می کند.

موتورهای پله ای مدرن چند قطبی-چند دندانه ای می توانند دقتی در حدود 0٫9 درجه در هر چرخش (400 پالس در هر چرخش) داشته باشند و در سیستم های کنترل موقعیت بسیار دقیق مانند رباتیک، هد مغناطیسی در هارد دیسک درایوها و پرینترها مورد استفاده قرار می گیرند.

متداول ترین موتورهای پله ای مورد استفاده، دارای 200 پله در هر چرخش هستند. این موتورها، یک روتور با 50 دندانه، یک استاتور 4 فاز و زاویه گام 1٫8 درجه دارند.