มอเตอร์สเต็ปเปอร์ในงานหุ่นยนต์

มอเตอร์สเต็ปเปอร์ทำงานโดยใช้หลักการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นมอเตอร์ควบคุมแบบวงเปิดที่แปลงสัญญาณพัลส์ไฟฟ้าเป็นการเคลื่อนที่เชิงมุมหรือเชิงเส้น มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม, อวกาศ, หุ่นยนต์ในด้านการวัดอย่างละเอียดและสาขาอื่นๆ เช่น เครื่องมือวัดละติจูดและลองจิจูดด้วยแสงสำหรับดาวเทียมสังเกตการณ์ เครื่องมือทางทหาร การสื่อสาร และเรดาร์ เป็นต้น การทำความเข้าใจมอเตอร์สเต็ปเปอร์จึงมีความสำคัญ

 

ในกรณีที่ไม่มีการโอเวอร์โหลด ความเร็วของมอเตอร์และตำแหน่งของระบบกันสะเทือนจะขึ้นอยู่กับความถี่ของสัญญาณพัลส์และจำนวนพัลส์เท่านั้น และจะไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของโหลด

 

เมื่อตัวขับสเต็ปเปอร์ได้รับสัญญาณพัลส์ มันจะขับมอเตอร์สเต็ปเปอร์ให้หมุนไปในทิศทางที่กำหนดไว้ ณ จุดสังเกตคงที่ ซึ่งเรียกว่า "มุมสเต็ป" และการหมุนจะเกิดขึ้นทีละขั้น ณ จุดสังเกตคงที่นั้น

 

จำนวนพัลส์สามารถปรับเปลี่ยนได้เพื่อควบคุมปริมาณการเคลื่อนที่เชิงมุม และทำให้ได้ตำแหน่งที่แม่นยำตามต้องการ ในขณะเดียวกัน ความถี่ของพัลส์ก็สามารถปรับเพื่อควบคุมความเร็วและความเร่งของการหมุนของมอเตอร์ และทำให้ได้การควบคุมความเร็วตามต้องการ

 

โดยปกติแล้ว โรเตอร์ของมอเตอร์จะเป็นแม่เหล็กถาวร เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดสเตเตอร์ ขดลวดสเตเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กแบบเวกเตอร์ สนามแม่เหล็กนี้จะขับเคลื่อนให้โรเตอร์หมุนไปหนึ่งจุด โดยที่ทิศทางของสนามแม่เหล็กคู่ของโรเตอร์จะเหมือนกับทิศทางของสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ เมื่อสนามแม่เหล็กเวกเตอร์ของสเตเตอร์หมุนไปหนึ่งจุด โรเตอร์ก็จะหมุนตามสนามแม่เหล็กนี้ไปหนึ่งจุดเช่นกัน สำหรับแต่ละพัลส์ไฟฟ้าที่ป้อนเข้าไป มอเตอร์จะหมุนไปหนึ่งจุด การกระจัดเชิงมุมของเอาต์พุตจะเป็นสัดส่วนกับจำนวนพัลส์ที่ป้อนเข้าไป และความเร็วจะเป็นสัดส่วนกับความถี่ของพัลส์ โดยการเปลี่ยนลำดับการจ่ายพลังงานให้กับขดลวด มอเตอร์ก็จะหมุน ดังนั้นคุณสามารถควบคุมจำนวนพัลส์ ความถี่ และลำดับการจ่ายพลังงานให้กับขดลวดมอเตอร์ในแต่ละเฟสเพื่อควบคุมการหมุนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ได้