استپ موتورها از تجهیزات کنترل مدرن در طراحی سیستم‌های نوین صنعتی هستند که می‌توانند موقعیت‌های کاملا دقیق در حرکت با سرعت تحت کنترل کامل را تولید نمایند. البته روش کنترل استپ موتورها از طریق سیستم‌های الکترونیکی تولید پالس یا همان درایور استپ موتور صنعتی انجام می‌شود. این روش کنترل متکی بر تولید رشته اطلاعات پالسی مانند است که دامنه حرکت و یا مدت زمان حرکت استپ موتور را تحت کنترل دارد.
درایور استپ موتور صنعتی سیستم راه اندازی اتوماتیک و قابل برنامه ریزی استپ موتورها است که سیگنال‌های خاموش و روشن شدن سیم پیچ‌ها را تحت جریانی از اطلاعات کد شده ارسال می‌کند. این درایورها عموما از امکانات متنوع مانند قابلیت کنترل جریان خروجی، کنترل نحوه حرکت و کنترل سرعت حرکت برخوردار هستند.
گروه اینرژی بهترین سایت فروش درایور استپ موتور صنعتی است. در این مطلب همراه کارشناسان گروه اینرژی به بررسی فنی و قابلیت‌های کاربردی انواع درایور استپ موتور صنعتی می‌پردازیم.
درایور استپ موتور صنعتی چیست؟ چه کاربردی دارد؟
استپ موتورها با قابلیت حرکت کنترل شده طراحی شده‌اند و با استفاده از آنها می‌توانیم موقعیت حرکت یک بازوی مکانیکی و یا یک سیستم دوار صنعتی را در مختصات دقیق قرار دهیم.
این موتورهای الکتریکی با استفاده از رشته سیگنال‌های اطلاعاتی کنترل می‌شوند و درایور استپ موتور صنعتی دستگاه تولید کننده و کنترل کننده این رشته پالس‌های اطلاعاتی است.
برای تولید گشتاور بالا استپ موتور از خاموش و روشن شدن‌های متوالی سرعت بالای قطب‌های موتور استفاده می‌کنند. در واقع برای کارکرد استپ موتور به حضور رشته سیگنال‌های روشن و خاموش شونده نیاز داریم. حالا چگونگی ترتیب تولید این سیگنال‌ها، چگونگی حرکت و سرعت حرکت و حتی قدرت حین حرکت استپ موتور را تعیین می‌کند.
درایور استپ موتور صنعتی تجهیزی تمام الکترونیکی است که با توجه به نوع مکانیزم برنامه ریزی شده رشته سیگنال‌های روشن و خاموش کنترل موتور را صادر می‌کند. در طراحی این درایوها از قابلیت میکرو استپینگ استفاده شده است که روش تنظیم پالس‌های ارسالی به استپ موتورها است. به این ترتیب درایور قادر است تا با جابجایی تولید پالس از طریق سیستم میکرو استپینگ شرایط حرکت نرم و دقیق استپ موتور را فراهم آورد.
روش کار درایور استپ موتور صنعتی
این درایور برای تولید پالس‌های جریانی با شرایط زمان بندی شده ساخته شده است و می‌تواند یک رشته پالس متغیر جریانی را تحت کنترل کامل با شرایط برنامه‌ریزی شده تولید نماید. عملکرد این درایورها تقریباً ساده است و به شکلی است که جریان الکتریکی را در فاز‌های مختلف زمانی تولید می‌کند.
این جریان‌های متغیر به استپ موتور ارسال شده و باعث کارکرد آن می‌شوند. حالا هر نوع تغییر مانند جابجایی ریتم زمانبندی پالس‌ها باعث جابجایی سرعت و یا موقعیت حرکت استپ موتور می‌شود. از نگاه طراحی و مکانیزم عملیاتی در کل ۴ نوع سیستم تولید پالس استپ موتور وجود دارد.
درایورهای موجی:
در عملکرد این درایورها سیگنال موجی برای روشن شدن فقط یک فاز در هر لحظه تولید می‌شود، به شکلی که در هر لحظه تنها یکی از قطب‌های استپ موتور فعال هستند. با هر بار موج سیگنال برای فعال کردن لحظه‌ای هر یک از قطب‌ها محور رتور به اندازه ۹۰ درجه جابجا می‌شود. این روش به علت درگیر شدن تنها یک فاز در هر لحظه عملکردی کند و گشتاوری پایین دارد و عملاً از تکنیک پالس‌های موجی برای طراحی درایور استپ موتور صنعتی استفاده نمی‌کنند.
درایورهای فول استپ:
در این درایورها سیگنال جریانی برای فعال شدن همزمان دو فاز استپ موتور در یک لحظه صادر می‌شود. لذا عملاً در هر لحظه می‌توانیم از قدرت مغناطیس شوندگی دو فاز موتور استفاده کنیم. درایورهای فول استپ دقت بالاتری به نسبت روش موجی ندارند؛ اما می‌توانند حرکت با قدرت گشتاور بالاتری را تولید کنند.
درایورهای هاف استپینگ (Half- Stepping):
برای طراحی این درایورها از تلفیق تکنیک موجی و فول استپ استفاده شده است. یعنی همزمان می‌توانند یک یا دو فاز استپ موتور را روشن کنند. از این رو به عنوان درایورهای نیم پله یا Half Stepping شناخته می‌شوند. در این روش حالتی از نیم پله به پله کامل و مجددا نیم پله در جریان است.
به شکلی که سیگنال درایور قطب اول موتور را روشن می‌کند. سپس همزمان قطب دوم را فعال کرده و در نهایت با خاموش شدن قطب اول فعالیت قطب دوم تا فعال شدن قطب سوم موتور ادامه دارد و این جریان در چرخش کامل موتور ادامه پیدا می‌کند. در این روش گشتاور بالایی تولید می‌شود که گاهاً با لرزش بدنه موتور همراه است.
درایور میکرو استپینگ:
اصلی‌ترین روش تولید پالس‌های کنترل استپ موتورها است و عموم محصولات درایور استپ موتور صنعتی را با استفاده از این تکنیک طراحی می‌کنند. در این روش درایور پالس‌های جریانی را مابین سیم پیچ‌های موتور به شکلی تقسیم می‌کند که استپ موتور قابلیت حرکت مابین استپ‌ها در جابجایی‌های دقیق داشته باشد. برای این منظور جریان اعمال شده به استپ موتور در واحدهای کوچک و پالس مانند تفکیک می‌شود.
مثلاً تصور کنید که پالس جریانی را بر ۱۶ قسمت مساوی تقسیم کرده باشیم. استپ موتور به یکی از سیم پیچ‌ها و به سیم‌پیچ بعدی جریان را اختصاص می‌دهد. در گام بعدی برای سیم پیچ اول و سیم پیچ دوم اختصاص داده می‌شود و این جریان پیوسته‌ی کاهش و افزایش جریان میان سیم پیچ‌ها ادامه دارد.
در واقع آنچه رخ داده است، توزیع جریان الکتریکی در یک موج سینوسی است که به شکل ترتیبی از افزایش و کاهش در هر سیم پیچ استپ موتور اثر می‌گذارد. لذا عملاً هیچ قطب موتور کاملا خاموش و یا کاملاً روشن نیست. درایور میکرو استپینگ به نسبت روش‌های دیگر از دقت بالاتری برخوردار است.
انرژی در واحدهای تفکیک شده توزیع می‌شود و قابلیت کنترل سرعت و کنترل حرکت استپ موتور نیز ساده‌تر است. لذا باعث افزایش دقت استپ موتور و کاهش لرزش بدنه حین راه اندازی می‌شود.
روش نصب و راه اندازی درایور استپ موتور صنعتی
استپ موتورها برای تولید حرکت‌های دقیق و شرایط کاملا کنترل شده طراحی شده‌اند که برای تولید چنین حرکت‌هایی به مجموعه دستور‌ها و فرمان‌های حرکتی دقیق متکی بر سیستم‌های کنترلی نیاز دارند. آنچه با عنوان کنترل استپ موتور می‌شناسیم، در واقع شامل دو بخش اصلی کنترلر (CPU) و درایور می‌شود.
کنترلرها همان سیستم‌های پردازشگر صنعتی هستند که از آنها می‌توانیم به انواع PLC، بردهای الکترونیکی کنترلی و… اشاره کنیم. این کنترلرها برنامه پذیر هستند و در خلال این برنامه‌ها برای چگونگی تولید سیگنال‌های حرکتی مانند سرعت، زاویه، شتاب، جهت و… موتور تصمیم گیری می‌شود. در واقع کنترلرها با توجه به نوع برنامه تدوین شده سیگنال فرمان‌های حرکتی را تولید می‌کنند و این سیگنال‌ها را به روش‌های ولتاژی و یا جریانی برای درایور استپ موتور صنعتی می‌فرستند.
درایورها در اصل بخش کنترل و یا برنامه‌ریزی تولید سیگنال کنترل نیستند؛ بلکه واسطی برای دریافت سیگنال کنترلر و تقویت آن در قالب پالس‌های جریانی به سمت استپ موتورها هستند. لذا اساس راه اندازی درایورهای استپ موتور در چگونگی برنامه ریزی کنترلر‌های صنعتی مانند PLCها است.
اصول تولید سیگنال حرکتی درایور استپ موتور
درایورهای استپ موتور دارای یک زاویه گام ذاتی هستند و این زاویه حداقل قابلیت حرکت دقیق استپ موتور است. مثلاً درایوری که گام ذاتی آن ۱.۸ درجه باشد، به ازای دریافت هر پالس موقعیت محور خروجی استپ موتور را به مقدار ۱.۸ درجه جابجا می‌کند.
توجه به زاویه گام ذاتی از نکات کلیدی هنگام انتخاب درایور استپ موتور است، زیرا برای دقت بیشتر در حرکت کنترل شده استپ موتور به گام ذاتی کوچکتری نیاز دارید. البته مقدار زاویه گام ذاتی درایور استپ موتور صنعتی قابل تنظیم است و می‌توان مقدار آن را از طریق دیپ سوئیچ‌های روی درایور تنظیم کرد.
در دستکاری این دیپ سوئیچ‌ها باید دقت عمل بالایی داشته باشید و محاسبات لازم را انجام داده باشید. زیرا هر تغییری کل ماهیت تولید سیگنال و عملکرد استپ موتور را تغییر می‌دهد. برخی درایور استپ موتورها با قابلیت تفکیک هر گام موتور به ۱۰۲۴ قسمت طراحی شده‌اند. این مقدار دقت حرکتی استپ موتور را بسیار افزایش می‌دهد، اما روش تنظیم و کار کردن با آن دشوار است.
اصول سیم بندی و تنظیمات درایور استپ موتور صنعتی
هر درایور استپ موتور صنعتی دارای تعدادی پورت ورودی و خروجی به همراه کلید‌های کنترل و تنظیمی است. پورت‌ها برای اتصال به استپ موتور و اتصال به کنترلر (PLC) هستند. در عین حال بر روی بدنه این درایورها چندین سری دیپ سوئیچ قرار دارد. این دیپ سوئیچ‌ها برای تنظیم شرایط کنترلی و تولید پالس استپ موتور هستند و با تغییر آنها می‌توانیم مقدار جریان و یا مقدار گام پالس جریان و… را تغییر بدهیم.
در هنگام انتخاب درایور استپ موتور صنعتی حتماً به چگونگی تنظیم دیپ سوئیچ‌ها و قابلیت‌های کنترل دستگاه دقت کنید تا از امکان کاربردی بودن درایور در پروژه خود اطمینان داشته باشید. در عین حال قبل از هر اقدام برای نصب و یا اعمال روش‌های کنترلی دفترچه راهنمای محصول را با دقت کامل مطالعه فرمایید.
راهنمای خرید و انتخاب درایور استپ موتور صنعتی
در هنگام خرید و حتی بررسی قیمت درایور استپ موتور صنعتی مولفه‌های زیر را بررسی کنید:
- مقدار جریان خروجی درایور: جریان خروجی درایور که به استپ موتور اعمال می‌شود، مهمترین مولفه فنی آن است و معرف قابلیت‌های عملیاتی دستگاه می‌باشد. انواع درایور با قابلیت تولید پالس‌های کنترلی در جریان 1 الی ۹ آمپر و حتی بزرگتر طراحی می‌شوند. توجه کنید که پالس خروجی درایور علاوه بر سیگنال کنترل سرعت و حرکت استپ موتور برای حمل توان نیز تولید شده است و برای راه اندازی استپ موتورهای بزرگتر به درایورها با خروجی تحت جریان دهی‌های بالاتر نیاز دارید.
- تعداد فاز تحت پوشش درایور: انواع استپ موتور را در گونه‌های ۲، ۳ و یا ۵ فاز طراحی می‌کنند. قاعدتاً برای کارکرد با این الکتروموتورها نیاز به درایورها با طراحی هماهنگ دارید. بنابراین در هنگام انتخاب درایور استپ موتور صنعتی تطابق آن با ویژگی‌های عملیاتی و طراحی خود موتور را بررسی کنید.
- ولتاژ خروجی درایور: درایورها برای کار در ولتاژهای گوناگون طراحی می‌شوند. عموم درایورها از انعطاف بالایی برای کارکردن در بازه‌های بزرگ از ولتاژ برخوردار هستند. این در حالی است که برخی از آنها حساسیت بالایی در مقدار ولتاژ ورودی خود دارند. مقدار ولتاژ مورد نیاز درایور استپ موتور صنعتی با جزئیات در دیتاشیت آنها موجود است و دقت کنید که در سطح پروژه قابلیت پوشش چنین ولتاژی را دارید.
- برند تولید کننده درایور: برند اصلی‌ترین معیار هنگام خرید کالاهای صنعتی و الکترونیکی است. در این مورد نیز هنگام انتخاب درایور استپ موتور صنعتی نام و نشان آن را جویا شوید و مطمئن باشید که کالای مورد نظر را از برندهای مطرح بازار تهیه کرده‌اید. برندهای KQM، QCW، پریمو پال و… در حال حاضر از بهترین محصولات در سطح بازار داخلی هستند.
- قیمت درایور: قیمت درایور استپ موتور با توجه به مولفه‌های گوناگون از جمله برند سازنده، توان، نوع خروجی، حساسیت کنترل موقعیت و امکانات کنترلی و ارتباطی تعیین می‌شوند. البته قدرت یا همان مقدار توان در جریان دهی اصلی‌ترین فاکتور قیمت درایور استپ موتور صنعتی است که بهتر است در هر صورت و برای انتخاب مناسب، سطح بازار را به خوبی جستجو کنید. بهترین روش خرید درایور استپ موتور صنعتی جستجوی اینترنتی و بررسی شرکت‌های معتبر عرضه کالاهای تخصصی صنعتی است.
انواع درایور استپ موتور صنعتی
انواع درایورهای استپ موتور را براساس چگونگی ارتباط با موتور و بازخورد اطلاعات تا روش کنترل آنها و همچنین نحوه تولید پالس کنترل در سه مدل اصلی قرار می‌دهند.
- درایورهای ساده
- درایورهای انکودر دار
- درایورهای چند محوره
درایورهای ساده
درایور‌هایی هستند که بدون نیاز به بازخورد اطلاعات از وضعیت موتور و تنها برای کنترل یک دستگاه استپ موتور طراحی شده‌اند. عموم درایورهای استپ موتور از همین مدل‌های ساده هستند.
درایورهای انکودر دار
درایور‌هایی هستند که برای کنترل حرکت یک استپ موتور اما با استفاده از بازخورد اطلاعات وضعیت حرکت موتور طراحی شده‌اند. این درایورها با تکنیک فیدبک از موتور می‌توانند شرایط عملیاتی موتور را شناسایی کرده و مطابق با آن فرامین کنترلی را تولید کنند. برای کار با این درایورها به استفاده از استپ موتورهای انکودر دار نیاز داریم.
درایورهای چند محوره
درایور‌هایی هستند که برای کنترل همزمان چندین استپ موتور طراحی شده‌اند. این درایورها دارای خروجی‌های مستقل کنترل همزمان اما جداگانه دو و یا چند استپ موتور هستند.
قیمت درایور استپ موتور صنعتی
در سطح بازار تعدد گسترده از انواع این درایورها موجود است که هر کدام از آنها در محدوده‌های توان دهی متفاوت کار می‌کنند و قابلیت‌های ویژه‌ای دارند و قاعدتاً با قیمت‌های متفاوتی نیز به فروش می‌رسند. قیمت درایور استپ موتور صنعتی (Stepper Motor Driver & Controller) تحت تاثیر مولفه‌های گوناگون از توان، تکنولوژی ساخت و برند سازنده قرار دارد. اما به علت وارداتی بودن گاها قیمت آن تحت تاثیر دلال بازی‌های بازار قرار می‌گیرد.
شما برای تهیه سریع و آسان انواع الکتروموتور به حضور فیزیکی در فروشگاه‌های معتبر با کارکرد تخصصی تجهیزات کنترلی نیاز ندارید. جستجوی اینترنتی در سایت‌های معتبر فنی و مهندسی بهترین روش خرید درایور استپ موتور است. زیرا به طیف عمومی این محصولات دسترسی دارید و می‌توانید به راحتی لیست قیمت درایور استپ موتور صنعتی را بررسی کنید.
گروه اینرژی بهترین سایت فروش درایور استپ موتور صنعتی به شما برای تهیه مناسب این کالای خاص صنعتی خدمات مشاوره و فروش لازم را ارائه می‌نماید.
باسلام برای طراحی درایورهای هاف استپینگ (Half- Stepping): از چه تکنیک و ترفندی استفاده شده است ؟با سپاس از پاسخ دوستان
سلام و خسته نباشید.برای تولید گشتاور بالا استپ موتور باید چکار کرد؟ممنون از راهنمایی ادمین