Askeleenmoottorit

Askeleenmoottorit ovat sähkömoottoreita, jotka muuttavat sähköiset pulssit tarkkoihin kulmanliikkeisiin. Liike tapahtuu pieninä, toistettavina askeleina, mikä mahdollistaa helpon paikanpidon ja ennustettavan liikkeen ilman jatkuvaa nopeuden säätöä. Ne soveltuvat tiloihin, joissa halutaan tarkkaa, toistettavaa asentoa ilman feedback-laitteita.

Toiminta perustuu staattoreiden käämien ja roottorin hammasrakenteen vuorovaikutukseen. Kun seuraava käämitys aktivoidaan, roottori siirtyy seuraavaan askeleeseen. Eri käämitys- ja magneettijärjestelyt määrittävät suunnan ja askeleen koon. Yleisimmissä käyttöympäristöissä hyödynnetään hybridejä, jotka tarjoavat tasaisemman liikkeen ja suuremman tarkan askeleen määrän.

Kolme päätyyppiä ovat pysyvän magneetin (PM) stepper, muuttuvan reluktanssin (VR) stepper sekä hybridi-stepperit. PM-stepparit painottuvat yksinkertaisuuteen ja kustannuksiin; VR-stepparit ovat rakenteeltaan erilaisia ja voivat tarjota nopeita reaktioita; hybridi-stepparit ovat yleisimmin käytettyjä, ne yhdistävät PM- ja VR-ominaisuuksia ja tarjoavat yleensä 1.8° askeleen (200 vaihetta kierroksella).

Arvot ja ohjaus: yleinen suurin piirtein 200 askelta kierroksessa (1.8° per askel), joissain malleissa 400 askelta (0.9°). Mikroaskeleistus on yleistä ohjaimissa, jolloin askelta jaetaan 2, 4, 8 tai enemmän osiin, mikä parantaa liikkeen sujuvuutta ja tarkkuutta. Kontrollointi tapahtuu pulssien ja suunnan signaalien kautta; useimmat moottorit vaativat ulkoisen ajurin virran hallintaan.

Sovelluksia ovat esimerkiksi 3D-tulostimet, CNC-koneet, robotiikka, kamera- ja lääketieteelliset laitteet. Edut: tarkka paikanvienti ja hyvä vääntömomentti alhaisella nopeudella. Haitat: tehon tarve ja lämmöntuotto suurilla nopeuksilla, resonanssi- sekä mahdolliset askeleenmenetykset ilman palautetta.