Motor stepper adalah salah satu motor yang lebih sederhana untuk diterapkan dalam desain elektronik yang membutuhkan tingkat presisi dan pengulangan. Konstruksi motor stepper menempatkan batasan kecepatan rendah pada motor, lebih rendah dari kecepatan elektronik dapat menggerakkan motor. Ketika operasi kecepatan tinggi motor stepper diperlukan, kesulitan implementasi meningkat.
Faktor Motor Stepper Berkecepatan Tinggi
Beberapa faktor menjadi tantangan desain dan implementasi saat Anda mengendarai motor stepper dengan kecepatan tinggi. Seperti banyak komponen, perilaku motor stepper di dunia nyata tidak ideal dan jauh dari teori. Kecepatan maksimum motor stepper bervariasi menurut pabrikan, model, dan induktansi motor, dengan kecepatan 1000 RPM hingga 3000 RPM biasanya dapat dicapai.
Untuk kecepatan yang lebih tinggi, motor servo adalah pilihan yang lebih baik.
Inersia
Setiap benda yang bergerak memiliki inersia, yang menolak perubahan percepatan suatu benda. Dalam aplikasi kecepatan rendah, motor stepper dapat digerakkan pada kecepatan yang diinginkan tanpa melewatkan satu langkah pun. Namun, mencoba menggerakkan beban pada motor stepper dengan kecepatan tinggi dengan segera adalah cara yang bagus untuk melewati langkah dan kehilangan posisi motor.
Motor stepper harus naik dari kecepatan rendah ke kecepatan tinggi untuk mempertahankan posisi dan presisi kecuali untuk beban ringan dengan sedikit efek inersia. Kontrol motor stepper tingkat lanjut mencakup batasan akselerasi dan strategi untuk mengimbangi inersia.
Kurva Torsi
Torsi motor stepper tidak sama untuk setiap kecepatan operasional. Itu turun saat kecepatan loncatan meningkat.
Sinyal penggerak untuk motor stepper menghasilkan medan magnet di kumparan motor untuk menciptakan gaya untuk mengambil langkah. Waktu yang dibutuhkan medan magnet untuk mencapai kekuatan penuh tergantung pada induktansi kumparan, tegangan penggerak, dan batasan arus. Saat kecepatan mengemudi meningkat, waktu kumparan tetap pada kekuatan penuh menjadi lebih pendek, dan torsi yang dapat dihasilkan motor turun.
Intisari
Arus sinyal penggerak harus mencapai arus penggerak maksimum untuk memaksimalkan gaya pada motor stepper. Dalam aplikasi berkecepatan tinggi, kecocokan harus terjadi secepat mungkin. Mengendarai motor stepper dengan sinyal tegangan lebih tinggi membantu meningkatkan torsi pada kecepatan tinggi.
Zona Mati
Konsep motor yang ideal memungkinkannya digerakkan pada kecepatan berapa pun, paling buruk, pengurangan torsi saat kecepatan meningkat. Namun, motor stepper sering mengembangkan zona mati di mana motor tidak dapat menggerakkan beban pada kecepatan tertentu. Zona mati muncul dari resonansi dalam sistem dan bervariasi untuk setiap produk dan desain.
Resonansi
Motor stepper menggerakkan sistem mekanis, dan semua sistem mekanis dapat mengalami resonansi. Resonansi terjadi ketika frekuensi mengemudi sesuai dengan frekuensi alami sistem. Menambahkan energi ke sistem cenderung meningkatkan getaran dan kehilangan torsi, daripada kecepatannya.
Dalam aplikasi di mana getaran berlebihan terbukti bermasalah, menemukan dan melewatkan kecepatan motor stepper resonansi sangat penting. Aplikasi yang mentolerir getaran harus menghindari resonansi jika memungkinkan. Resonansi dapat membuat sistem kurang efisien dalam jangka pendek dan memperpendek umurnya dari waktu ke waktu.
Ukuran Langkah
Motor stepper menggunakan beberapa strategi mengemudi yang membantu motor beradaptasi dengan beban dan kecepatan yang berbeda. Salah satu taktik adalah langkah mikro, yang memungkinkan motor membuat langkah lebih kecil daripada langkah penuh. Langkah mikro ini menawarkan penurunan akurasi dan membuat pengoperasian motor stepper lebih tenang pada kecepatan yang lebih rendah.
Motor stepper hanya dapat melaju sangat cepat, dan motor tidak melihat perbedaan dalam langkah mikro atau langkah penuh. Untuk operasi kecepatan penuh, Anda biasanya ingin menggerakkan motor stepper dengan langkah penuh. Namun, menggunakan langkah mikro melalui kurva akselerasi motor stepper dapat secara signifikan mengurangi kebisingan dan getaran dalam sistem.
