Step Motor Nedir? Çeşitleri Nelerdir? ve Nasıl Çalışır?

CNC makineleri, 3D yazıcılar ve robotik alanında geniş yer tutan step motorun önemi büyüktür. Gerek avantajları gerekse de endüstriye sağladığı katkı gün geçtikçe kullanım alanının genişlemesini sağlar. Siz de bu oldukça geniş kullanım alanına sahip motor çeşitleri hakkında detaylı bilgiye sahip olmak istiyorsanız, “Step Motor Nedir? Çeşitleri Nelerdir? ve Nasıl Çalışır?” adlı içeriğimize göz atabilirsiniz. Böylelikle verimli bir iş süreci gerçekleştirebilirsiniz. Hepinize iyi günler ve keyifli okumalar dileriz.

Step Motor Nedir?

Elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren elektromanyetik sistemlere step motor denir. Bu sistemler adım adım dönmek üzere tasarlanan bir yapıya sahiptir. Bu nedenle motor girişlerinde fırça olmayan bir DC motor olup, geri besleme sensörü bulunmaz. Bunun yanı sıra Kalıcı mıknatıs olan rotor ve stator sargıları ile çevrilidir. Bu sayede sargılardan akım ilerleyerek step motorun adım adım dönmesi sağlanır. 

Step motorun tam tur dönebilmesi step motorun adım açısına bağlıdır. 360 derecelik tam tur için gerekli olan adım sayısı motorun adım açısına bölünür. Bu sayede her adımın kaç derecelik açı ile ilerlediği de bulunabilecektir. 400 adım yapısında olan step motorun 360 derecelik tam tur dönmesi için her adımda 0,9 derecelik açı yapması gerekecektir. (360/400:0,9 derece)

Bu bağlamda Endüstride zaman kazanmak ve iş verimini sağlamak için step motor en iyi seçenekler arasındadır.

Step Motor Çalışma Prensibi

Step motor çalışma prensibi servo motorlardan farklıdır. Step motor yapısı itibari ile 3 farklı bileşenden oluşur. Bunlar; stator, rulman ve rotordur. Step motor içinde yer alan mıknatıs ve sargı sistemi bir bütün içinde hareket eder. Step motorda bir adımın atılması için motordaki 2 artı ve 2 eksi kutup palse değeri alıp 4 fazı tamamlar. Bu çalışma şekli sonucunda 1 adımlık hareket tamamlanır. Step motora elektrik akımı gönderildiğinde akım sistemde belli bir tork oluşturur. Bu tork makinenin harekete geçmesini sağlar. Elektrik akımı verildikçe güç de devam eder. Gücün yetersiz olduğu sistemlerde makine çalışırken tutukluk yapar. 

Step motor adım açısının her biri tam tur dönmeyi kolaylaştırır. Daha önce de bahsettiğimiz üzere 400 adımlı step motor 0,9 derecelik her bir adımı 360 dereceye tamamlar. Adım açısı düştükçe robotik alanında ve 3D yazıcı gibi hassas işlerde başarı da artar.

Step Motor Çeşitleri Nelerdir?

Step motorlar güçlerine ve kullanıldığı alana göre çeşitlilik gösterir. Step motorun yapısal farklılığı çalışma şeklini ve ortaya çıkardığı malzemeyi de etkiler. O nedenle step motor çeşitleri nelerdir konusuna özen gösterip alanınıza uygun seçim yapmanız çok daha iyidir. Bu noktada step motor çeşitlerini detaylı şekilde ele almak gerekirse; Değişken relüktanslı step motorlar, Hibrit step motorlar, Hidrolik step motorlar, Lineer step motorlar ve Sabit mıknatıslı step motorlardır. Bahsi geçen bu step motor türlerini detaylı şekilde incelemek gerekirse;

• Değişken relüktanslı step motorlar; Dişli yapısı ve yumuşak demirden yapılan rotoru en temel adım motorlardan olmasını sağlar. Bu motor türü mıknatıs özelliği olmayıp hafif yüklerde kullanılabilir. Ayrıca orta adım açısı olan bu motorlar düşük momentli motorlardır. Stator sargılarının tek parçalı veya çok parçalı olmasına göre türleri de değişir. 

• Hibrit step motorlar; Stator kısmı sabit mıknatıslı olup rotor kısmı değişken relüktanslıdır. Geri beslemeye gerek duymayan bu makinelerin hassasiyeti yüksek olmasının yanı sıra, sabit mıknatıslı ve değişken relüktanslı motor özellikleri bu motorda görülür. 

• Hidrolik step motorlar; Hidrolik motorun gücünü kontrol edebilmek amacıyla elektrikli step motor kullanılır. 

• Lineer step motorlar; Motor statorunda yer alan bobin kısmı dairesel sarılmıştır. Bu kısımda yer alan bobin açılarak X-Y düzlemi elde edilir. Bahsi geçen bu motor türü özellikle otomasyon ekipmanlarında verimi artırmak için mükemmeldir. Hız, kuvvet, hassasiyet ve hareket mesafesi gibi bileşenleri aynı anda ayarlayabilir.

• Sabit mıknatıslı step motorlar; Rotorda yer alan sabit mıknatıslar bobinlere uygulanan gerilim ile akım yönünü etkiler. Böylece gerilime ve akım yönüne göre motorun döndüğü yönde değişir. Manyetik akımın artırılması için rotorda bulunan mıknatıslar işlevseldir. Değişken relüktanslı step motorlar ile kıyaslandığında bunlardan daha yüksek güçte çalışır. 

Step Motorlar Hangi Alanlarda Kullanılır?

İş verimini önemli ölçüde arttırması ve yüksek tork gerektiren işlerde ciddi kazanım sağlaması kullanım alanını da artırır. Step motorlar hangi alanlarda kullanılır diye merak edebilirsiniz. Bunlar;

• CNC makineleri; Konumlandırma ve hassas çalışma prensibine ihtiyaç duyulan bu alanda oldukça iş görür. 

• Dolum makineleri; bu makinelerde daha kısa sürede fazlaca dolum yapma ve ölçüyü ayarlamak için step motorlar tercih edilir. 

• Endüstriyel proses makineleri; üretim tesislerinde hız ve zaman ayarlı yapılacak işlerde step motor kullanımı yaygındır. Süt ve süt ürünlerinde kullanılan proses makineleri hassasiyete gerek duyar. Bu hassasiyeti step motorlar sağlayabilir. 

• Otomasyon sistemleri; hassas hareket artışları ve azalışlarının önemli olduğu otomasyon sistemlerinde devir hızı rahatlıkla ayarlanabilir. 

• Disket sürücüler; konumlandırma, hız ve hassasiyet açısından iş görür.

• Bant sürücüler; hız ve hassasiyetin önemli olduğu bu alanda step motor kullanımı yaygındır.

• Tekstil makineleri; konumlandırma, hız ve hareket artışları tekstil makinelerinde çok önemlidir. Kumaşın belirlenen koordinatlarda kesilmesi ve işlenmesi için step motorlar iş görür. 

• Tıbbi cihazlar; Ölçünün ve milimetrik hesaplamaların öne çıktığı, hassas konumlandırmanın önemli olduğu alanlarda DC step motorlar mükemmeldir. 

• Kart okuyucular; hassas tekrarlanabilir adımlar üretimin yüksek kalitede gerçekleşmesini sağlar.

• Teyp sürücüleri; konumlandırma, hassasiyetin söz konusu olduğu bu alanda düşük hız torku iş görür. Bunu ise ancak step motorlar sağlar.

• İmalat tezgahları; İmal edilecek ürüne göre özellik değişse de konumlandırma, hassasiyet ve hız açısından bakıldığında step motorlar verim sağlar. 

Konumlandırma, hız kontrolü ve düşük hız torkunun öne çıktığı bu alanların tümünde step motorlar aktif şekilde kullanılacaktır.

Step Motorun Sağlamış Olduğu Avantajlar Nelerdir?

Kullanılacak alana göre step motorun sağlamış olduğu avantajları göz önüne alabilirsiniz. Bu sayede seçimlerinizde yanılma payını da ortadan kaldırmanız mümkündür. Bu bağlamda step motorun sağlamış olduğu avantajlar şunlardır;

• Bilgisayara ve mikroişlemcilerle kolayca kontrol edilebilirler.
• Geri beslemeli olmayıp açık döngülü olarak kontrol edilebilirler.
• Birden fazla kez durdurulup çalıştırılabilse de arızaya, hasara neden olmaz. 
• Motorun hareketlerinde konum hatasına yer olmaz.
• Bakım ve onarım maliyeti gerekmez. Çünkü basit yapılıdırlar. 

Step Motorun Dezavantajları Nelerdir? 

Birçok yönden avantajlı seçenek dursa da bazı alanlarda step motorun dezavantajları mevcuttur. Bu noktada dezavantajlar göz önüne alınıp, sektörel bazlı değerlendirme yapmak yerinde olacaktır. İşte bahsi geçen bu dezavantajlar şunlardır;

• Yüksek tork ve güç gerektiren işlerde verimi düşüktür.
• Servo motorlarla sürücüler açısından karşılaştırıldığında, step motorlar karmaşık sürücü devreleri ile çalışır.
• Yüklerin sürtünme olasılığı ne kadar fazla ise konumlandırmada hata görülmesi yüksektir. 
• Adım motorunun sağladığı güç sınırlıdır. 
• Step motorların adım hareketleri darbelidir. Çünkü adım açıları sabittir.
• İyi kontrol edilemediklerinden, hareketlerinde daha büyük genliklerde salınım meydana gelebilir. Bu da çalışırken meydana gelen hata payını artırır. 
• Tork arttıkça kontrol edilme olasılıkları da azalır.

Step Motor Seçerken Dikkat Edilmesi Gerekenler

Farklı kullanım alanlarının öne çıktığı step motorlar türleri açısından da farklılık gösterir. Her step motorun adım açısı, hızı, hassasiyeti, torku ve konumlandırma özelliği çeşitlidir. O nedenle step motor seçerken dikkat edilmesi gerekenler konusuna özen gösterilmesi önemlidir. Bu konuda daha ayrıntılı bilgi edinmek için “Step Motor Satın Alma Kılavuzu” içeriğine göz atabilirsiniz. Orada aradıklarınıza dair geniş çaplı bilgiler bulabilirsiniz.

Step Motor Bakım ve Temizlik Gereksinimleri

Step motorun verimli ve uzun ömürlü çalışabilmesi için düzenli bakım ve kontrollerinin yapılması gerekir. Bu bağlamda step motor bakım ve temizlik gereksinimleri kullanıldıkları süreye, kullanım şekline göre de değişecektir. İşte step motor ve temizlik gereksinimleri şunlardır;

1. Fan ve soğutucu bölümleri düzenli olarak, dikkatli biçimde temizlenmelidir.
2. Hasarlı veya gevşemiş bağlantılar kontrol edilip akımın iletilip iletilmediğinden emin olunmalıdır. 
3. Bağlantı kontrolleri ve motor bağlantıları çalıştığı süreyle orantılı olarak kontrol edilmelidir. 
4. Motorun düzenli yağ bakımı yapılmalıdır.

Step Motor Ayarı Nasıl Yapılır?

Step motor çeşidine ve sürücü tipine göre yapılan ayar da değişecektir. Step motor ayarı nasıl yapılır konusunda merak ettikleriniz için makine özelinde değerlendirme yapmak gerekir. 

• Sürücü ayarı
• Bağlantı ayarı
• Akım ve gerilim durumu
• Hareket kontrol gereksinimleri
• Adım kontrolü 
• Pulse ayarı
• Mikro denetleyici ayarı 
• Kabloları bağlama
• Kodlama ve programlama
• Test ve entegrasyon

Step motor türüne göre bu adımları takip edip sistemin sağlıklı çalışması için hamleler yapabilirsiniz. Böylece motor çalışırken verim alabilirsiniz. 

Sizde sektörünüze en uygun step motoru satın almak için Servonorm’un profesyonel ve uzman ekibi ile iletişime geçerek, sektörünüze en uygun step motora sahip olabilirsiniz.