Bipolar,unipolar ve diğer step motorlar

Bipolar step motorlar; 

faz başına tek sargı düşen motorlara denir. Sargıdaki akımı ters yöne döndürmek için manyetik kutbu ters yöne döndürmek gereklidir. Bipolar motorlar çift kutuplu olup, her iki yönden de akım akabilen motorlardır. Bipolar motorların genelde 4 ucu bulunur.

Sürme Tablosu

	siyah	kahverengi	turuncu	sarı
siyah	-	9.4	inf	inf
kahverengi	9.4	-	inf	inf
turuncu	inf	inf	-	9.4
sarı	inf	inf	9.4	-

Unipolar step motorlar; tek yönlü besleme olup, sadece tek yönde akım ileten motorlardır. 5 ve 6 kablolu çeşitleri vardır. 6 Kablolu çeşidinde 2 ortak uç bulunur. Bunlar genellikle birleştirilerek tek bir besleme ucu varmış gibi kullanılırlar.

Bipolar ve Unipolar Step motorları kıyaslarsak

Unipolar motorların kontrolü kolaydır.

Bipolar step motorda daha az bobin olduğundan dolayı daha kalın bobin kullanılabilir. Bu da motorun daha fazla akım çekerek yüksek torklarda çalışabilmesine olanak sağlar.

Ortak Ucun Bulunması     
Step  motorlarda genellikle 5 veya 6 kablo bulunur. 5 kablolu step motorlarda bir, 6 kablolu step motorlarda ise iki kablo ortak uçtur ve bu uçlar kaynağın pozitif(+) kutbuna bağlanırlar.

Kaynağın pozitif (+) kutbuna bağlanacak ortak uçları ölçü aletinin ohm kademesini kullanarak bulmak mümkündür. Ölçü aleti ohm kademesinde iken step motorun bobin uçlarına bağlı kablolar arasındaki direnç ölçülür. Step motorlar ister 5, ister  6 kablolu olsun tüm uçlar arasında eşit dirence sahip olan uç ortak uçtur.

6  Kablolu step motorlarda kablolar üçerli olarak iki grup şeklindedir. Her gruptaki bir kablo ortak ucu temsil eder. Ölçüm yapılırken her iki grup kendi aralarında ölçülerek ortak uç tespit edilir. Bu işlem için ölçü aleti ohm kademesinde iken ilk gruba ait üç kablo ayrı ayrı kendi aralarında ölçülür. Tüm uçlar arasında eşit direnç gösteren uç, ortak uçtur yada ölçüm sonucunda bütün dirençlerden sadece biri farklı ise o farklı olan uç ortak uçtur. Aynı işlem ikinci grup içinde tekrarlanır. Ölçüm sonucunda her iki ortak uca göre iki grupta da eşit direnç değerleri elde edilir. Bu dirençlerin değerleri her step motor için farklı olabilir. Step motorlara ait bobin kabloları farklı renklerle  temsil edilirler. Bu renkler 6 kablolu step motorlarda genellikle her grup için aynı şekilde tekrarlanır.

Step motorun ucunun bulunmasında dikkat edilecekler

a)      Ortak uçlara ait kablolar kaynağın pozitif (+) kutbuna bağlanır.

b)      Step motorun diğer herhangi bir ucu seçilerek şase uygulanır. Örneğin 1 numaralı bobin ucuna şase uygulanarak sabit bırakılır.

c)      Başka bir bobin ucu seçilerek şase potansiyeli uygulanır. Eğer step motor saat yönünde bir adım atıyor ise bu 2 numaralı kablodur.

d)      Motor saat yönünün tersinde bir adım atıyorsa bu 4 numaralı kablodur.

e)      Motor hiç hareket etmiyor ise bu3 numaralı kablodur.

Sonuç olarak step motoru saat yönünde döndürmek için ortak uca pozitif (+) ; 1,2,3 ve 4 numaralı kabloların bağlı olduğu bobinlere sırasıyla şase (-) potansiyeli uygulanmalıdır. Step motoru saat yönünün tersine hareket ettirmek için ise bobinlere 4,3,2 ve 1 sıralamasında enerji uygulanmalıdır

Step Motorları Sürmek 

Step motorları tek fazlı yada iki fazlı şekilde sürebiliriz. Tek fazlı sürerken; her bobine sırayla enerji verilerek dönmesi sağlanır. Bu yöntem genelde tek başına tercih edilmez çünkü iki fazlı sistem daha kullanışlı olup, “tam adım sürme” ve “yarım adım sürme” olarak ikiye ayrılır.

Tam adım sürme işleminde 4 uçtan belli 2 uç aynı anda enerjilendirilir. Bu tek fazlı sürmeye göre motorun torkunu 2 kat artırırken 2 kat daha fazla akım çekmesine neden olur.

Yarım adım sürme işleminde ise tek fazlı ve tam adım sürmedeki işlemler birlikte arka arkaya uygulanır. Bu şekilde 90 derecelik adım açısına sahip step motoru 45 derece döndürebiliriz. Bu yöntemle step motorlar çok daha hassas, kısa adımlarla döndürülebilir.

Aşağıdaki tablolar nasıl sürüldüğünü göstermektedir.

Sürme Tablosu

Step (adım) motor: Bobin uçlarına pals uygulandığında hareket eden adım motorlarına step motor denir. 

Step motorlar, ortada mıknatıs veya metalden oluşan rotor ile rotoru çevreleyen ve üzerinde elektromanyetik alan etkisi yaratarak gerilim indüklemesi meydana getiren bobinlerden oluşur. Bobin uçlarına belli bir sıraya göre gerilim uygulanarak motorun adım hareketi sağlanır.

Bu tip  motorlar genellikle özel dijital devreler ile mikroişlemci kontrollü devrelerde kullanılır. Step motor devresi bir sayıcı ile kontrol edilebilir. Devre girişine uygulanan pals sayısı kadar adım hareketi oluşur. Darbe pals, step motorun uçlarına belirli bir sırayla uygulanır. Aynı sargı ucuna birden fazla pals uygulanması durumunda rotor sabitlenir ve motor durur.

Step motorlar, sabit mıknatıslı (PM- Permanent Magnet), değişken relüktanslı (VR – Variable Reluctance) , hybrit ve lineer olmak üzere temel dört sınıfa ayrılır. Bunların dışında da değişik yapı ve özelliğe sahip step motorlar bulunur.

Step motorlar rotorlarının yapıldığı malzemeye göre sınıflandırılmaktadırlar
 Sabit mıknatıslı (PM) step motorlar Basit bir  sabit mıknatıs step motoru, en az dört kutuplu stator içinde dönen, iki kutuplu sabit mıknatıs yapıya sahip rotordan oluşur. Bu tip motorlar, düşük dönme gücüne sahip olduklarından yüksek hız istenen uygulamalarda kullanılmazlar. 

Değişken relüktanslı (VR) step motorlar:




Değişken relüktanslı step motorlar, sabit mıknatıslı step motorlardaki sabit mıknatıslı rotor yapısının yerine artık mıknatıslık özelliği göstermeyen dişli yapıya sahip yumuşak demirden yapılmış rotordan oluşur. Bu tip motorlar 5º -15º arasında orta adım derecesine sahip, düşük momentli ve yüksek ivmeli motorlardır. Değişken relüktanslı motorlar daha çok hafif yüklerde kullanılırlar.

Hybrit step motorlar:



İçinde sabit mıknatıs rotor bulunan değişken relüktanslı step motorlardır. Açık çevrim kontrol (Open Loop Control) uygulamalarında servo motorların aksine geri beslemeye ihtiyaç duymadan çalıştırılabilirler. Bu gibi özelliklerinden dolayı servo motorlara alternatif olarak tercih edilirler. Bu motorlar yüksek momentte, 0,5º-15 º arası küçük adım açılarına ve yüksek hassasiyete sahiptirler.



Lineer step motorlar:



Lineer step motorlarda motor mil hareketi dairesel olmayıp düz bir hat boyunca ilerler. 

Örnek Uç Bulma Yöntemi