Step Motor Nedir? Nasıl Çalışır?

Step motoru diğer adıyla Adım motoru, İngilizce olarak Stepper Motor, girişlerine uygulanan darbe dizilerine karşılık analog dönme hareketi yapan fırçasız, sabit mıknatıs kutuplu DC motorlardır. Yani elektrik enerjisini dönme hareketine çeviren eletro-mekanik bir cihazdır. Elektrik enerjisi alındığında rotor ve buna bağlı şaft, sabit açısal biçimde yani adım-adım dönmeye başlar. Adım motorlar, çok yüksek hızlı anahtarlama özelliğine sahip bir sürücüye bağlıdırlar. Bu sürücü, bir encoder, PC veya PLC‘den giriş darbeleri (pals) alır. Alınan her giriş darbesinde, motor bir adım ilerler. 

Adım motorlar bir turundaki adım sayısı ile anılırlar. Örnek olarak 325 adımlık bir adım motor bir tam dönüşünde (360 derece) 325 adım yapar. Bu durumda bir adımın açısı 360/325 = 1.107 derecedir. Sabit mıknatıs kutuplar hareketli kısımda yer alır. Yapı olarak klasik tip fırçalı DC motorlara benzemezler. DC gerilimin uygulandığı sargıların bulunduğu kısım “stator”, dönen kısım ise “rotor” olarak isimlendirilir. 

Önerilen Yazı » Asenkron Motor Nedir? Nasıl Çalışır? Ne İşe Yarar?

Adım motorlar, yarım adım modunda çalıştıklarında ise hassasiyetleri daha da artar. Örnek olarak 400 adım/tur değerindeki bir adım motor, yarım adım modunda tur başına 800 adım yapar. Bu da 1.107 dereceye oranla daha hassas olan 0.045 derecelik bir adım açısı anlamına gelir. Adım motor statorunun birçok kutbu (genellikle sekiz) vardır. Bunların polaritesi elektronik anahtarlar yardımıyla değiştirilir. Rotorun mıknatıslığı ise ya sabit mıknatıs ile veya dış uyartım metodlarıyla oluşturulur. Daha iyi seçiçilik elde etmek için rotor ve stator üzerine küçük dişler açılmaktadır.

Step (Adım) Motorların Kullanım Alanları

Step motorlar uzun yıllardır var olmalarına rağmen ticari olarak kullanılmaları ancak 1960’lı yıllarda yüksek seviyeli doğru akımları anahtarlayabilen transistörlerin üretimine başlanmasıyla yaygınlaşmıştır. 1970’li yıllardan beri dijital elektronikteki ve mikroişlemci teknolojisindeki gelişmelerle birlikte adım motorlarının kullanımı giderek cazipleşmekte ve tüm dünyada bu motorların üretim ve uygulamalarıyla ilgili geliştirme çalışmaları yapılmaktadır.

Önerilen Yazı » Servo Motor Nedir? Nasıl Çalışır? Özellikleri Nelerdir?

Günümüzde adım motorları endüstride birçok kontrol sistemlerinde, özellikle konum kontrolünde kullanılmaktadır. En çok yazıcılar (printer), çiziciler (plotter), disket sürücüler (floppy driver), harddisk sürücüler (harddisk driver), kart okuyucular v.b. gibi bilgisayar çevre cihazlarında ve son zamanlarda 3D yazıcılarda bu elemanlardan yararlanılmaktadır. Ayrıca sayısal kontrol sistemlerinde, CNC tezgahlarda, proses kontrol sistemlerinde, robot teknolojisinde ve uzay endüstrisine ait bir çok sistemde adım motorları tahrik elemanı olarak yer almaktadır.

Step (Adım) Motorların Avantajları Nelerdir?

Step Türkçe olarak adım motorların avantajları;

• Dijital (sayısal) giriş işaretlerine cevap verirler, bu nedenle mikroişlemci veya  bilgisayarlarla kontrol için ideal elemanlardır.

• Birçok uygulamada geri beslemeye ihtiyaç duyulmaksızın açık çevrim çalıştırılabilmektedirler.

• Giriş işaretlerinin frekansına bağlı olarak çok geniş bir hız aralığında çalıştırılabilirler.

• Herhangi bir hasara yol açmadan defalarca durdurulup çalıştırılabilirler. (Sürerken aniden durdurma ya da aniden ters yönde sürme isteğine karşı mükemmel cevap verebilirler.)

• Aşırı yüklenmeden hasar görmezler, oldukça dayanıklıdırlar.

• Her yeni adımla artan (kümülatif) konum hataları yoktur.

• Mekanik yapısı basit olduğundan bakım gerektirmezler.

• Yağlanma ve kirlenme problemleri yoktur.

Step (Adım) Motorların Dezavantajları Nelerdir?

Step Türkçe olarak adım motorların dezavantajları;

• Adım açıları sabit olduğundan rotordan alınan hareket sürekli değil darbelidir.

• Klasik sürücülerle kullanıldıklarında verimleri düşüktür.

• Adım cevapları nispeten büyük aşım ve salınımlıdır.

• Yüksek eylemsizlikli yüklerde yetenekleri sınırlıdır.

• Sürtünme kaynaklı yükler, hata kümülatif olmasa dahi açık çevrim çalışmada konum hatası meydana getirebilirler.

• Elde edilebilecek çıkış gücü ve momenti sınırlıdır.

• İyi kontrol edilmezse rezonans meydana gelebilir.

• Çok yüksek hızlarda çalıştırmak mümkün olmayabilir.

Teknoloji Projeleri Youtube Kanalımızdaki Son Videomuza Göz Atmış Mıydınız?