Wat is een unipolaire stepper?
De unipolaire stappenmotor is een 50 procent efficiënte tweefasige stappenmotor. De unipolaire stappenmotor heeft twee wikkelingen voor elke fase om de elektrische stroom in slechts één richting in elke wikkeling te laten stromen. Dit is in tegenstelling tot de constructie met een enkele wikkeling per fase van een bipolaire stappenmotor, die vereist dat de elektrische stroom in beide richtingen stroomt. De unipolaire stappenmotor heeft een efficiëntie van 50 procent omdat deze twee keer zoveel draad gebruikt als een bipolaire stappenmotor van vergelijkbare grootte, maar tegelijkertijd slechts de helft van de wikkelingen bekrachtigt.
Dit type stappenmotor heeft het eenvoudigste schema van alle tweefasige stappenmotoren. Elke fase van de unipolaire stappenmotor bestaat uit twee wikkelingen met een gemeenschappelijke grond, resulterend in drie leidingen per fase. In de meeste gevallen worden de common ground-draden van de fasen in de motor gekoppeld, wat resulteert in vijf externe leads voor een tweefasige unipolaire stappenmotor.
Met de gecontroleerde bekrachtiging van de wikkelingen via een controllercircuit, heeft het unipolaire stappenmotorcircuit niet de borstels nodig die worden gebruikt door motoren die worden aangedreven door gelijkstroom (DC) en kan de draairichting van de as gemakkelijk worden gewijzigd. Met behulp van een extern controllercircuit kunnen de bekrachtigingscycli van de wikkelingen worden getimed om de unipolaire stappenmotor een nauwkeurig aantal stappen vooruit of achteruit te laten gaan. In combinatie met andere technologie kan de unipolaire stappenmotor worden gebruikt voor het maken van robotica's thuis, Arduino-gecontroleerde projecten en andere projecten waarvoor precies getimede, hoekige bewegingen nodig zijn.
Omdat de wikkelingen van de unipolaire stappenmotor afzonderlijk worden bekrachtigd met behulp van een controllercircuit, worden de individuele wikkelingen magnetisch geladen. Deze elektromagnetische lading trekt de tanden van het tandwiel naar de wikkeling en binnen het bereik van de volgende wikkeling. Op dit punt wordt de stroom naar de eerste wikkeling door het regelcircuit onderbroken en naar de volgende wikkeling in de serie geleid. Terwijl de stroom van de ene wikkeling naar de volgende wordt geschakeld, volgen de tanden van het tandwiel het magnetische veld, waardoor de stap naar de volgende wikkeling wordt gemaakt waar het tandwiel zal rusten totdat het proces wordt herhaald of omgekeerd.
In een stappenmotor worden de snelheid, het koppel en de bewegingsrichting geregeld door het controllercircuit, waardoor deze motoren een breed scala aan mogelijkheden hebben. De stappenmotor werkt in afzonderlijke stappen, dus in plaats van de soepele rotatie van een DC-motor, produceert deze meer lawaai en trillingen dan DC-motoren van vergelijkbaar formaat. Aan de andere kant heeft de unipolaire stappenmotor minder onderhoud nodig omdat er geen borstels zijn die verslijten en het produceert gecontroleerde, variabele bewegingen die niet mogelijk zijn met een DC-motor.