Οι βηματικοί κινητήρες (stepper motor) είναι κινητήρες DC που κινούνται σε διακριτά βήματα. Έχουν πολλά πηνία που οργανώνονται σε ομάδες και ονομάζονται "φάσεις". Με την ενεργοποίηση κάθε φάσης σε σειρά, ο κινητήρας θα περιστραφεί, ένα βήμα κάθε φορά. Ελεγχόμενο από έναν υπολογιστή μπορείτε να επιτύχετε ακριβή ρύθμιση θέσης και/ή ταχύτητας. Για το λόγο αυτό, οι βηματικοί κινητήρες είναι ο κινητήρας της επιλογής για πολλές εφαρμογές ελέγχου ακριβείας. Οι βηματικοί κινητήρες έρχονται σε πολλά διαφορετικά μεγέθη, στυλ και ηλεκτρικά χαρακτηριστικά.
Σε τι είναι καλοί οι βηματικοί κινητήρες:
- Θέση (Positioning) - Δεδομένου ότι κινούνται σε ακριβή επαναλαμβανόμενα βήματα, υπερέχουν σε εφαρμογές που απαιτούν ακριβή κίνηση, όπως 3D εκτυπωτές, CNC, πλατφόρμες κάμερας και X, Y Plotters.
- Έλεγχος ταχύτητας (Speed Control) - Τα ακριβή βήματα της κίνησης επιτρέπουν επίσης εξαιρετικό έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής για την αυτοματοποίηση της διαδικασίας και τη ρομποτική.
- Ροπή χαμηλής ταχύτητας (Low Speed Torque) - Οι κανονικοί κινητήρες DC δεν έχουν μεγάλη ροπή σε χαμηλές ταχύτητες. Ένας βηματικός κινητήρας έχει μέγιστη ροπή σε χαμηλές ταχύτητες, έτσι είναι μια καλή επιλογή για εφαρμογές που απαιτούν χαμηλή ταχύτητα με μεγάλη ακρίβεια.
Ποιοι είναι οι περιορισμοί τους:
- Χαμηλή απόδοση (Low Efficiency) - Σε αντίθεση με τους κινητήρες DC, η κατανάλωση ρεύματος του βηματικού κινητήρα είναι ανεξάρτητη από το φορτίο. Τραβάνε ρεύμα ακόμα και όταν δεν δουλεύουν καθόλου. Εξαιτίας αυτού, έχουν την τάση να ζεσταίνονται.
- Περιορισμένη ροπή υψηλής ταχύτητας (Limited High Speed Torque) - Σε γενικές γραμμές, οι βηματικοί κινητήρες έχουν μικρότερη ροπή σε υψηλές ταχύτητες σε σχέση με τις χαμηλές ταχύτητες. Ορισμένοι βηματικοί κινητήρες είναι βελτιστοποιημένοι για καλύτερη απόδοση υψηλής ταχύτητας, αλλά πρέπει να συνδυαστούν με έναν κατάλληλο οδηγό (driver) για την επίτευξη αυτής της απόδοσης.
- Χωρίς ανάδραση (No Feedback) - Σε αντίθεση με τα servo, τα περισσότερα βηματικά μοτέρ δεν έχουν ολοκληρωμένη ανατροφοδότηση για τη θέση. Αν και μεγάλη ακρίβεια μπορεί να επιτευχθεί με λειτουργία «ανοικτού βρόχου». Οι περιοριστικοί διακόπτες (limit switches) ή οι «home detectors» τυπικά απαιτούνται για την ασφάλεια και/ή για τη δημιουργία μιας θέσης αναφοράς.
