Vad är stegmotorer?

Stegmotorer är motorer som roterar ett visst antal grader som svar på en elektronisk puls. Denna metod gör att rotationshastigheten och storleken kan kontrolleras minutiöst utan att använda ett återkopplingssystem. Stegmotorer används ofta i diskenheter, verktygsmaskiner och robotik. De är värderade för sitt höga vridmoment vid låga hastigheter och för att de tenderar att vara extremt pålitliga i alla miljöer.

En stegmotor är i grunden en cirkel av elektromagneter arrangerade runt en enda permanentmagnet, kallad en rotor. En puls av elektricitet skickas till varje elektromagnet i sin tur och laddar den. Detta får magneten att snurra mot den elektromagneten. Den elektromagneten laddas ur, och sedan skickas en laddning till nästa. Laddning och urladdning av elektromagneterna gör att rotorn snurrar 360 grader på sin axel. Om de elektroniska pulserna är tillräckligt snabba resulterar det i kontinuerlig rotation av rotorn.

En rörelse av rotorn kallas ett steg. Varje steg har samma storlek, med en variation på högst 3 till 5 grader. Eftersom varje puls är en diskret händelse, läggs variationer inte ihop över tiden och orsakar en stor förlust av noggrannhet. Detta innebär att stegmotorer aldrig kan vara mer än 5 grader från perfekt noggrannhet.

Motorns rotationshastighet kan ändras genom att variera frekvensen på pulsen. Om pulserna stannar, som när ingen ström skickas till motorn, kommer rotorn att riktas in mot den närmaste magneten och hålla där. Attraktionen mellan magneten och metallen är tillräcklig för att hålla axeln från att vrida sig.

Stegmotorer har i allmänhet trestegslägen. Helstegsläge gör att rotorn rör sig ett helt steg för varje puls. Många standardstegmotorer har 200 steg, vilket innebär att varje puls får rotorn att röra sig 1/200 av 360-graderscirkeln. En standardstegmotor inställd på fullt steg kommer därför att rotera cirka 1.8 grader för varje puls.

Halvstegsläget tillåter föraren att fördubbla antalet steg per hel rotation. En standard 200-stegsmotor inställd på halvstegsläge kommer i praktiken att ha 400 steg, eftersom rotorn rör sig ett halvt steg för varje puls. Microstep-läget delar upp rotationen i ännu mindre steg. Varje uppdelning av en puls möjliggör större precision, men det gör också att motorn tappar en del av sitt vridmoment.