Motor stepper menggunakan teori operasi untuk magnet untuk menghasilkan poros motor memutar jarak yang sempurna dikala pulsa listrik disediakan. Stator memiliki delapan kutub, dan rotor memiliki enam kutub.
Rotor akan memerlukan 24 pulsa listrik untuk menggerakkan 24 langkah untuk menghasilkan satu revolusi lengkap. Cara lain untuk menyampaikan ini yakni bahwa rotor akan bergerak sempurna 15° untuk setiap pulsa listrik yang diterima motor.
Jenis-jenis Motor Stepper:
Ada tiga jenis utama motor stepper, yaitu:- Stepper magnet permanen
- Stepper sinkron hibrid
- Stepper reluktansi variabel
Motor Stepper Variable Reluctance: Variable reluctance (VR) motor memiliki rotor besi polos dan beroperasi menurut prinsip bahwa reluktansi minimum terjadi dengan celah minimum, maka titik rotor terpikat ke kutub magnet stator.
Motor Stepper Hybrid Synchronous: Motor stepper bibit unggul dinamai alasannya yakni mereka menggunakan kombinasi magnet permanen (PM) dan variabel reluctance (VR) teknik untuk meraih daya maksimum dalam ukuran paket kecil.
Kelebihan dari Stepper Motor:
- Sudut rotasi motor sepadan dengan pulsa input.
- Motor memiliki full torsi standstill.
- Penempatan yang sempurna dan pengulangan gerakan alasannya yakni motor stepper yang bagus memiliki akurasi 3 - 5% dari langkah dan kesalahan ini tidak kumulatif dari satu langkah ke langkah berikutnya.
- Respons yang sungguh bagus untuk memulai, berhenti dan membalikkan.
- Sangat sanggup menerima amanah alasannya yakni tidak ada brushes (sikat) kontak di motor. Oleh alasannya yakni itu kehidupan motor sungguh tergantung pada kehidupan bearing (bantalan).
- Respons motor kepada pulsa input digital menawarkan Kontrol Loop Terbuka, menghasilkan motor lebih sederhana dan lebih hemat biaya untuk dikontrol.
- Dimungkinkan untuk meraih rotasi sinkron kecepatan sungguh minim dengan beban yang pribadi digabungkan ke poros.
- Berbagai kecepatan rotasi sanggup direalisasikan alasannya yakni kecepatan sepadan dengan frekuensi pulsa input.
Aplikasi Motor Stepper
- Mesin Industri - Motor Stepper digunakan dalam pengukur otomotif dan perlengkapan buatan perlengkapan mesin otomatis.
- Keamanan - produk pengawasan gres untuk industri keamanan.
- Medis - Motor stepper digunakan di dalam scanner medis, sampler, dan juga didapatkan di dalam fotografi gigi digital, pompa cairan, respirator dan mesin analisis darah.
- Elektronik Konsumen - Motor stepper dalam kamera untuk fungsi konsentrasi dan zoom kamera digital otomatis.
Cara Kerja Motor Stepper:
Motor stepper beroperasi secara berlawanan dari Motor DC brushles, yang berputar dikala tegangan diberikan ke terminal mereka. Motor stepper, di segi lain, secara efektif memiliki beberapa elektromagnet bergigi yang tersusun di sekeliling sepotong besi berupa gigi pusat. Elektromagnet diberi energi oleh sirkuit kendali eksternal, umpamanya mikrokontroler.
Untuk memutar poros motor, elektromagnet pertama diberikan tenaga, yang menghasilkan gigi-gigi secara magnetis terpikat pada gigi-gigi elektromagnet. Titik dikala gigi gigi sejajar dengan elektromagnet pertama, mereka sedikit diimbangi dari elektromagnet berikutnya. Makara dikala elektromagnet selanjutnya dihidupkan dan yang pertama dimatikan, roda gigi sedikit berputar untuk menyelaraskan dengan yang selanjutnya dan dari sana proses diulang.
Masing-masing rotasi kecil itu disebut langkah, dengan jumlah langkah integer yang menghasilkan rotasi penuh. Dengan begitu, motor sanggup diputar dengan tepat. Motor stepper tidak berputar terus menerus, mereka berputar secara sedikit demi sedikit (step).
Ada 4 kumparan dengan 90° sudut antara satu sama lain tertuju pada stator. Koneksi motor stepper diputuskan oleh cara kumparan saling berhubungan. Pada motor stepper, kumparan tidak terhubung bersama. Motor memiliki langkah rotasi 90° dengan kumparan diberi energi dalam urutan siklus, menyeleksi arah putaran poros.
Cara kerja motor ini ditunjukkan dengan mengoperasikan sakelar. Kumparan diaktifkan secara seri dalam interval 1 detik. Poros berputar 90° setiap kali coil selanjutnya diaktifkan. Torsi kecepatan rendahnya akan beraneka ragam secara pribadi dengan arus.
Kontrol Motor Stepper dengan Memvariasikan Pulsa Clock
Rangkaian kendali motor stepper yakni rangkaian sederhana dan berbiaya rendah, utamanya digunakan dalam aplikasi berdaya rendah. Rangkaian ditunjukkan pada gambar, yang berisikan IC 555 timer selaku multivibrator yang stabil. Frekuensi dijumlah dengan menggunakan kekerabatan yang diberikan di bawah ini:Frekuensi = 1/T = 1.45/(RA + 2RB) C dimana RA = RB = R2 = R3 = 4.7 kilo-ohm dan C = C2 = 100 µF.
Output dari timer digunakan selaku jam untuk dua 7474 dual 'D' flip-flop (U4 dan U3) yang dikonfigurasi selaku penghitung dering. Ketika daya mulanya dinyalakan, cuma flip-flop pertama yang ditetapkan (yaitu output Q pada pin 5 dari U3 akan berada pada logika '1') dan tiga flip-flop yang lain dikontrol ulang (yaitu output dari Q yakni pada logika 0 ).
Pada penerimaan pulsa clock, logika '1' output dari flip-flop pertama akan bergeser ke flip-flop kedua (pin 9 dari U3). Dengan demikian, output logika 1 terus bergeser secara melingkar dengan setiap pulsa clock.
Output Q dari keempat flip-flop diperkuat oleh susunan Transistor Darlington di dalam ULN2003 (U2) dan terhubung ke motor stepper berliku oranye, coklat, kuning, hitam sampai 16, 15, 14, 13 dari ULN2003 dan merah untuk +ve supply.
Titik lazim belitan terhubung ke supply + 12V DC, yang juga terhubung ke pin 9 dari ULN2003. Kode warna yang digunakan untuk belitan sanggup beraneka ragam dari bentuk yang dibuat.
Ketika daya dihidupkan, sinyal kendali terhubung ke pin SET dari flip-flop pertama dan pin CLR dari tiga flip-flop yang lain menjadi aktif 'rendah' (karena rangkaian power-on-reset terbuat oleh R1-C1 kombinasi) untuk menertibkan flip-flop pertama dan menertibkan ulang tiga flip-flop yang tersisa.
Saat reset, Q1 dari IC3 menjadi 'tinggi' sementara semua output Q yang lain menjadi 'rendah'. Reset eksternal sanggup diaktifkan dengan menekan tombol reset. Dengan menekan tombol reset, Anda sanggup menghentikan motor stepper. Motor kembali berputar ke arah yang serupa dengan melepaskan sakelar reset.
