Stepping Motor (สเตปปิ้ง มอเตอร์)

(Picture from www.a-recyclegroup.com)

     Stepping motor คือ motor ที่สามารถเคลื่อนที่ในลักษณะเป็นทีละ step ซึ่งต่างจาก motor ทั่วไปที่การเคลื่อนที่ของมันจะเป็นแบบต่อเนื่อง และ stepping motor ยังสามารถควบคุมการทำงานง่ายด้วยการต่อร่วมกับอุปกรณ์ภายนอกเพียงเล็ก น้อย ดั้งนั้นเราจะเห็นว่า stepping motor ถูกนำไปใช้งานอย่างกว้างขวางไม่ว่าจะเป็นงานด้าน robot, แขนกล, plotter หรืองานใดๆที่ต้องใช้การเคลื่อนที่ในลักษณะแบบ step

     ลักษณะของ stepping motor ภายนอกจะประกอบไปด้วยสายไฟที่เราจะต้องป้อนสัญญาณ pulse เข้าไปควบคุมมัน ถ้าหาก stepping motor ของคุณมี 3 ขดลวด ก็จะมีสายหนึ่งที่ต่อเป็น ground ร่วมของทั้ง 3 สาย ลักษณะแบบนี้คือเป็นแบบ 3 เฟส โดยที่ stepping motor ที่ขายทั่วๆไปก็อาจจะมีหลายแบบเช่นแบบ 4 เฟส 5 เฟส ซึ่งเมื่อเราทราบเฟสแล้วสิ่งที่จะต้องทำต่อไปคือการหาว่าเฟสใดเป็นเฟส 1,2,3 ซึ่งที่ตัวของ stepping motor อาจจะมีบอกอยู่แล้ว หรือถ้าไม่มีวิธีง่ายๆ คือการใช้ไฟขนาดที่ motor ตัวนั้นใช้ป้อนเข้าไปที่เฟสแต่ละเฟส ถ้าหากเราป้อนเป็นเฟส 1-2-3 แล้ว stepping motor จะต้องหมุนไปในทิศทางเดียวกันหรือถ้าหากป้อนเป็น 3-2-1 จะต้องหมุนกับทางกันซึ่งเป็นวิธีง่ายๆในการ check เฟสของ stepping motor
 

การทำงานของ stepping motor

(Picture from Wikipedia)

      Stepping motor ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วนคือ 1.Rotor ซึ่งเป็นส่วนที่หมุนหรือเคลื่อนที่ได้ 2.Stator ซึ่งเป็นส่วนที่อยู่กับที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้  โดยที่ส่วนที่เป็น stator ของ stepping motor นี้จะเป็นส่วนซึ่งมีขดลวดพันล้อมอยู่บนแกนเหล็ก เมื่อเราจ่ายไฟเข้าที่ขดลวดที่พันอยู่บน stator ที่ขด 1 ก่อน ก็จะทำไห้เกิดอำนาจแม่เหล็กขึ้นที่ตำแหน่ง 1 นี้ และผลักไห้ rotor เกิดการเคลื่อนที่ได้ การเคลื่อนที่นี้เรียกว่ามันเคลื่อนที่ไป 1 stepนั่นเอง(นี่แหละที่เรียกว่า stepping motor เพราะมันเคลื่อนที่เป็น step นั่นเอง) ซึ่งการที่มันจะเคลื่อนที่ไปเป็นมุมเท่าไหร่นั้นขึ้นอยู่กับ spec ของ stepping motor ตัวนั้นว่ามันสามารถที่จะหมุนได้ step ละกี่องศา และต่อไปถ้าเราหยุดจ่ายไฟเข้าที่ขดลวด1 และไปจ่ายไฟเข้าที่ขดลวด 2 แทนก็จะทำไห้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นที่บริเวณ 2 บน stator และก็จะทำไห้สนามแม่เหล็กนี้ผลัก rotor ไห้เคลื่อนที่ต่อไปได้ และถ้าเราหยุดจ่ายกระแสเข้าที่ 2 และไปจ่ายเข้าที่ขด 3 แทนก็จะทำไห้สนามแม่เหล็กมาเกิดที่บริเวณ 3 และผลักไห้ rotor เคลื่อนที่ต่อไปได้อีก
     
     เราจะเห็นว่า stepping motor นั้นสามารถที่จะเคลื่อนที่ได้จากหลักการของการจ่ายไฟเข้าที่ขดลวดบน stator ในลักษณะที่จ่ายไฟไห้เกิดแบบ ลำดับเฟสกันไป ซึ่งนี่เองเป็นหลักการของการควบคุม stepping motor (ขอบคุณ www.ee-part.com)