September 07,2023
1. Apa itu motor stepper? Motor stepper adalah aktuator yang mengubah pulsa listrik menjadi perpindahan sudut. Secara sederhana, ketika driver stepper menerima sinyal pulsa, ia menggerakkan motor stepper untuk memutar sudut tetap (dikenal sebagai sudut langkah) ke arah tertentu. Anda dapat mengontrol perpindahan sudut dengan mengontrol jumlah pulsa, mencapai posisi yang tepat. Selain itu, Anda dapat mengontrol kecepatan dan akselerasi motor dengan menyesuaikan frekuensi pulsa untuk kontrol kecepatan.
2. Apa saja jenis motor stepper? Motor stepper diklasifikasikan menjadi tiga jenis: Permanent Magnet (PM), Variable Reluctance (VR), dan Hybrid (HB). Motor stepper Magnet Permanen biasanya memiliki dua fase, dengan torsi dan ukuran lebih kecil, dan sudut langkah 7.5 atau 15 derajat. Motor stepper Variable Reluctance biasanya memiliki tiga fase, menghasilkan keluaran torsi tinggi namun menghasilkan kebisingan dan getaran yang signifikan. Teknologi ini sebagian besar sudah dihapuskan di negara-negara maju sejak tahun 1980an. Motor stepper hybrid menggabungkan keunggulan tipe Permanent Magnet dan Variable Reluctance serta hadir dalam varian dua fasa dan lima fasa, dengan sudut langkah masing-masing 1.8 dan 0.72 derajat, sehingga banyak digunakan dalam berbagai aplikasi.
3. Apa yang dimaksud dengan Menahan Torsi? Torsi penahan mengacu pada torsi yang menahan rotor pada tempatnya ketika motor stepper diberi daya tetapi tidak berputar. Ini adalah salah satu parameter terpenting dari motor stepper. Biasanya, torsi penahan motor stepper mendekati torsi pada kecepatan rendah. Karena torsi keluaran motor stepper berkurang seiring dengan peningkatan kecepatan, torsi penahan menjadi parameter penting untuk evaluasi motor stepper. Misalnya, ketika orang mengacu pada motor stepper 2 N·m, biasanya yang dimaksud adalah motor stepper dengan torsi penahan 2 N·m kecuali ditentukan lain.
4. Apa itu Torsi Penahan? Torsi penahan mengacu pada torsi yang menahan rotor pada tempatnya saat motor stepper tidak diberi daya. Tidak ada terjemahan standar untuk Detent Torque di Tiongkok, yang dapat menyebabkan kesalahpahaman. Torsi penahan tidak berlaku untuk motor stepper Keengganan Variabel karena rotornya tidak terbuat dari bahan magnet permanen.
5. Berapa keakuratan motor stepper, dan apakah bersifat kumulatif? Akurasi tipikal motor stepper berada dalam kisaran 3-5% dari sudut langkah, dan akurasi ini tidak bersifat kumulatif.
6. Berapa suhu eksternal yang diperbolehkan untuk motor stepper? Temperatur yang terlalu tinggi dapat menyebabkan kerusakan magnetik pada bahan magnetik pada motor stepper, yang menyebabkan penurunan torsi dan potensi hilangnya langkah. Oleh karena itu, suhu eksternal maksimum yang diijinkan dari motor stepper bergantung pada titik demagnetisasi bahan magnetik spesifik yang digunakan. Secara umum, bahan magnetik memiliki titik demagnetisasi di atas 130 derajat Celcius, bahkan ada yang melebihi 200 derajat Celcius, sehingga suhu luar 80-90 derajat Celcius biasanya dianggap normal.
7. Mengapa torsi motor stepper berkurang seiring bertambahnya kecepatan? Ketika motor stepper berputar, induktansi kumparan belitannya menghasilkan gaya gerak listrik terbalik (EMF). Semakin tinggi frekuensi (atau kecepatan), semakin besar EMF baliknya. Akibatnya arus fasa pada motor berkurang seiring dengan bertambahnya frekuensi (kecepatan), sehingga menyebabkan penurunan torsi.
8. Mengapa motor stepper dapat beroperasi secara normal pada kecepatan rendah tetapi gagal untuk memulai pada kecepatan yang lebih tinggi dengan suara yang merengek? Motor stepper memiliki parameter teknis yang disebut "frekuensi start idle", yang mengacu pada frekuensi pulsa di mana motor stepper dapat start tanpa beban. Jika frekuensi pulsa melebihi nilai ini, motor mungkin gagal untuk hidup, kehilangan langkah, atau terhenti. Dalam situasi dengan beban, frekuensi start harus lebih rendah lagi. Untuk mencapai putaran kecepatan tinggi, frekuensi pulsa harus mengalami proses percepatan, dimulai dari frekuensi yang lebih rendah dan bertahap meningkat hingga frekuensi tinggi yang diinginkan (mempercepat motor dari kecepatan rendah ke kecepatan tinggi).
9. Bagaimana getaran dan kebisingan dapat dikurangi ketika motor stepper hibrida dua fase dijalankan pada kecepatan rendah? Getaran dan kebisingan merupakan kelemahan yang melekat pada motor stepper ketika beroperasi pada kecepatan rendah. Untuk mengurangi masalah ini, Anda dapat mempertimbangkan solusi berikut: A. Menghindari zona resonansi dengan mengubah rasio transmisi mekanis jika motor stepper beroperasi dalam zona resonansi. B. Menggunakan driver dengan kemampuan microstepping, yang merupakan pendekatan paling umum dan mudah. C. Beralih ke motor stepper dengan sudut langkah yang lebih kecil, seperti motor stepper tiga fasa atau lima fasa. D. Transisi ke motor servo AC, yang hampir sepenuhnya menghilangkan getaran dan kebisingan tetapi biayanya lebih tinggi. E. Menambahkan peredam magnet pada poros motor, meskipun hal ini memerlukan perubahan mekanis yang signifikan.
10. Apakah jumlah subdivisi dari driver microstepping menunjukkan keakuratan? Teknologi subdivisi motor stepper pada dasarnya adalah suatu bentuk teknologi redaman elektronik (lihat literatur yang relevan). Tujuan utamanya adalah untuk mengurangi atau menghilangkan getaran frekuensi rendah dalam pengoperasian motor stepper, dan peningkatan akurasi hanyalah manfaat tambahannya. Misalnya, dalam kasus motor stepper hibrid dua fase dengan sudut langkah 1.8 derajat, jika driver subdivisi diatur ke 4, resolusi motor adalah 0.45 derajat per pulsa. Apakah keakuratan motor dapat mencapai atau mendekati 0.45 derajat bergantung pada faktor-faktor seperti ketepatan pengendalian arus pada driver subdivisi. Keakuratan driver subdivisi dapat bervariasi secara signifikan antar produsen, dan jumlah subdivisi yang lebih banyak dapat membuat akurasi lebih sulit dikendalikan.
11. Apa perbedaan antara metode sambungan seri dan paralel untuk motor dan driver stepper hybrid empat fase? Motor stepper hybrid empat fase umumnya digerakkan oleh driver dua fase. Oleh karena itu, Anda dapat menghubungkan motor empat fasa dalam konfigurasi seri atau paralel untuk membuatnya berperilaku seperti motor dua fasa. Metode sambungan seri biasanya digunakan untuk situasi di mana motor beroperasi pada kecepatan rendah. Dalam hal ini, arus keluaran pengemudi harus 70% dari arus fasa motor, sehingga menghasilkan panas motor yang lebih rendah. Metode sambungan paralel, juga dikenal sebagai metode kecepatan tinggi, biasanya digunakan saat motor beroperasi pada kecepatan lebih tinggi. Hal ini memerlukan arus keluaran pengemudi sebesar 140% dari arus fasa motor, sehingga menghasilkan panas motor yang lebih tinggi.
12. Bagaimana cara menentukan catu daya DC untuk driver motor stepper hybrid? A. Penentuan Tegangan: Tegangan catu daya untuk driver motor stepper hibrida biasanya berada dalam kisaran yang luas (misalnya, 12 hingga 48VDC). Pilihan tegangan catu daya bergantung pada kecepatan pengoperasian motor dan persyaratan respons. Jika motor beroperasi pada kecepatan tinggi atau memerlukan respons cepat, tegangan yang lebih tinggi dapat dipilih. Namun, penting untuk memastikan bahwa tegangan riak catu daya tidak melebihi tegangan masukan maksimum pengemudi untuk menghindari kerusakan pada pengemudi. B. Penentuan Arus: Arus catu daya umumnya ditentukan berdasarkan arus fasa keluaran penggerak (I). Jika menggunakan catu daya linier, arus catu daya dapat diatur 1.1-1.3 kali arus fasa (I). Jika menggunakan catu daya switching, arus catu daya dapat diatur 1.5-2.0 kali arus fasa (I).