Stegmotorer

Stegmotorer, eller stegmotorer, är elektriska motorer som roterar i diskreta steg snarare än kontinuerlig. Rörelsen uppnås genom att energisätta statorlindningar i en bestämd sekvens, vilket får rotorn att hoppa mellan förutbestämda vilolägen. Denna konstruktion gör det möjligt att exakt kontrollera position och vinkel utan återkoppling, så länge belastningen hålls inom motorens förmåga.

Det finns flera grundtyper. Permanentmagnetiska (PM) stegmotorer har en rotor av permanent magnet och ger tydliga steg. Reluktansstegmotorer bygger på en icke-magnetisk rotor och varierande reluctans, vilket ofta ger enklare konstruktion men lägre prestationsnivå jämfört med hybrider. Hybridstegmotorer kombinerar egenskaperna hos PM- och reluktansmotorer och erbjuder högre upplösning och vridmoment. Statorn kan kopplas antingen som unipolär eller bipolär, där bipolära drivningar ofta ger bättre effektivitet och torque per ampere.

Drivrutiner styr stegmotorer genom att sekventiellt växla energin i lindningarna. Mikrostepping delar upp varje steg i mindre delar för jämnare rörelse och minskad resonans. Vanliga stegvinklar är 1,8 grader (200 steg per rotation) eller 0,9 grader (400 steg); mikrostepping kan nå tusentals substeg per rotation. Detta påverkar upplösning och mjukhet i rörelsen och kräver oftast speciell drivrutin och kontrollsignal.

Fördelar med stegmotorer inkluderar exakt positionsstyrning, bra låsning vid låga hastigheter och relativt enkel styrning. Nackdelar innefattar resonans och torque ripple, begränsad effekt vid högre hastigheter och risk för stam-synkfel utan rätt drivning eller closed-loop-system.

Användningsområden inkluderar 3D-skrivare, CNC-maskiner, robotics och automationssystem där noggrann positionering krävs vid låga till medelhöga hastigheter.