Driver động cơ bước, tạm dịch là trình điều khiển động cơ bước là một bộ truyền động chuyển đổi xung điện thành chuyển động góc quay. Khi driver động cơ bước nhận được tín hiệu xung, nó sẽ điều khiển động cơ bước quay một góc cố định (gọi là "góc bước") theo một hướng đã đặt và chuyển động quay của nó diễn ra từng bước theo một góc cố định. Chuyển động góc quay có thể được điều khiển bằng cách điều khiển số lượng xung, để đạt được mục đích định vị chính xác; đồng thời, tốc độ và gia tốc quay của động cơ có thể được điều khiển bằng cách điều khiển tần số xung, để đạt được tốc độ và vị trí mong muốn.

Số pha của trình điều khiển động cơ bước
Số pha của động cơ bước đề cập đến số nhóm cuộn dây bên trong động cơ. Các pha của động cơ bước gồm: 2 pha, 3 pha, 4 pha và 5 pha thường được sử dụng. Số pha của động cơ khác nhau tương ứng góc bước cũng khác nhau. Nhìn chung, góc bước của động cơ 2 pha là 1,8 độ, động cơ 3 pha là 1,2 độ và động cơ năm 5 là 0,72 độ. Khi không có driver phân chia, người dùng chủ yếu dựa vào việc chọn động cơ bước có số pha khác nhau để đáp ứng yêu cầu về góc bước. 

Mô-men xoắn giữ
Sau khi trình điều khiển được chia nhỏ, nó sẽ tạo ra bước nhảy vọt về chất lượng trong hiệu suất chạy của động cơ, nhưng tất cả những điều này đều do chính trình điều khiển tạo ra và không liên quan gì đến động cơ và hệ thống điều khiển. Khi sử dụng, người dùng cần chú ý đến sự thay đổi góc bước của động cơ bước, điều này sẽ ảnh hưởng đến tần số tín hiệu bước do hệ thống điều khiển gửi đi, vì góc bước của động cơ bước sẽ trở nên nhỏ hơn sau khi chia nhỏ. Tần số của tín hiệu bước được yêu cầu phải tăng lên tương ứng. Lấy động cơ bước 1,8 độ làm ví dụ: góc bước của trình điều khiển là 0,9 độ ở trạng thái nửa bước và góc bước là 0,18 độ ở phân chia thứ mười. Theo cách này, khi tốc độ động cơ được yêu cầu phải giống nhau, hệ thống điều khiển sẽ gửi Tần số của tín hiệu bước gấp 5 lần so với hoạt động nửa bước trong mười phân chia.

Độ chính xác của động cơ bước
Nói chung, độ chính xác của động cơ bước là từ 3~5% góc bước. Độ lệch của một bước của động cơ bước sẽ không ảnh hưởng đến độ chính xác của bước tiếp theo, do đó lỗi của động cơ bước sẽ không tích lũy.

Nhiệt độ bề mặt
Nhiệt độ cao của động cơ bước trước tiên sẽ khử từ vật liệu từ của động cơ, điều này sẽ khiến mô-men xoắn giảm hoặc thậm chí mất. Do đó, nhiệt độ tối đa cho phép của bề mặt động cơ phải phụ thuộc vào điểm khử từ của các vật liệu từ khác nhau của động cơ. Nói chung, điểm khử từ của vật liệu từ là trên 130 độ C, vì vậy nhiệt độ bề mặt của động cơ bước hoàn toàn bình thường ở mức 80 ~ 90 độ C.

 

Giải pháp tiếng ồn

• Nếu động cơ bước hoạt động trong vùng cộng hưởng, tốc độ của động cơ bước có thể tăng lên bằng cách thay đổi giảm tỷ số.
• Sử dụng driver có chức năng phân chia, đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất và dễ dàng nhất. Bởi vì sự thay đổi dòng điện pha của driver động cơ phân chia mượt mà hơn so với loại nửa bước.
• Đổi sang động cơ bước có góc bước nhỏ hơn, chẳng hạn như động cơ bước ba pha hoặc năm pha, hoặc động cơ bước chia nhỏ hai pha.
• Việc chuyển sang động cơ servo DC hoặc AC có thể khắc phục gần như hoàn toàn độ rung và tiếng ồn, nhưng chi phí cao hơn.
• Thêm một bộ giảm chấn từ vào trục động cơ. Có những sản phẩm như vậy trên thị trường, nhưng cấu trúc cơ học đã thay đổi rất nhiều.

Vì có nhiều loại động cơ bước và driver nên người dùng cần cẩn thận khi lựa chọn, để có thể chọn được sản phẩm mình cần với hiệu suất tốt nhất và giá thành thấp nhất.

Tham khảo một số động cơ bước và driver được cung cấp bởi longsmart driver động cơ bước

Cách chọn driver cho động cơ bước

• Chọn trình điều khiển phù hợp theo dòng điện định mức của động cơ bước
• Bất kỳ động cơ bước nào cũng có dòng điện định mức riêng và dòng điện tối đa của driver được chọn cùng với nó không thể thấp hơn dòng điện của động cơ bước. Cùng một driver có thể được trang bị cho các động cơ bước có dòng điện khác nhau, miễn là dòng điện định mức của động cơ nhỏ hơn dòng điện khi điều chỉnh ở driver đến mức tối đa có thể được sử dụng, nếu không động cơ có thể bị cháy.

Chọn trình điều khiển theo góc bước yêu cầu
Động cơ bước trên thị trường thường có góc bước là 1,8°, 1,2° và 0,72°. Tuy nhiên, vì khách hàng có nhu cầu ngày càng cao về độ chính xác của động cơ nên góc bước cũng có những yêu cầu khác nhau. Các driver động cơ bước có thể chia nửa bước và toàn bước, nhị phân và ngũ phân, và toàn phân. Các driver phân chia khác nhau có thể được lựa chọn theo nhu cầu của sản phẩm của họ.

Lưu ý khi cấp nguồn cho driver động cơ bước
Điện áp được chia thành điện áp AC và điện áp DC. Mỗi driver động cơ bước có sẽ có điện áp định mức khác nhau. Khi lựa chọn driver, hãy chọn driver có điện áp định mức nằm trong phạm vi điện áp mà nguồn điện có thể cung cấp. Nếu điện áp định mức của trình điều khiển được chọn quá thấp hoặc điện áp do nguồn điện cung cấp cho driver cao hơn điện áp định mức của driver, sẽ rất dễ làm cháy hoặc hỏng driver.

Nên cần lưu ý khi cung cấp nguồn cho driver động cơ bước, và chọn điện áp theo yêu cầu của nhà sản xuất để đạt được hiệu suất tối đa khi động cơ chạy

Cách đấu dây cho driver động cơ bước
Kết nối PUL+ và DIR+ của driver với ngõ ra +5V hoặc +24V trên bộ phát xung, nếu kết nối với 24V thì cần phải lắp thêm điện trở 2.2k để hạn dòng, tránh làm hỏng ngõ vào trên driver.

Kết nối PUL- và DIR- với ngõ ra trên bộ phát xung bất kỳ. Chân PUL là chân nhận xung, chân DIR là chân chiều quay.

Bộ phát xung không thể kết nối trực tiếp với động cơ bước, cần phải kết nối thông qua driver.

Cần kết nối dây của động cơ bước vào driver, ví dụ với động cơ bước 2 pha, 4 dây phải được kết nối vào driver, hai cuộn dây của động cơ bước A-B có độ lệch pha 180 độ được kết nối với đầu ra của diver. Đối với trình tự đấu dây, vui lòng kiểm tra hướng dẫn sử dụng của động cơ và hướng dẫn sử dụng của driver tương ứng.

Trước khi bật nguồn, đừng quên cài đặt dòng điện cho driver phù hợp với động cơ, hãy tham khảo hướng dẫn sử dụng để biết cách cài đặt.

Tham khảo thêm một số bộ phát xung của longsmart bộ phát xung động cơ bước