Hva er en trinnmotor?
En trinnmotor er en elektrisk enhet som deler full rotasjon av motoren i individuelle deler som kalles trinn. Generelt er disse motorene børsteløse for å lette en synkron rotasjon og virke uten inngang fra en ekstern kilde på selve giret. De opererer med bruk av elektromagneter arrangert på forskjellige steder rundt skaftet, hver inngravert med tenner. Disse tennene samsvarer med tennene som er plassert på selve giret. Når giret roterer, samsvarer den ene delen med tennene til den første elektromagneten, motvirker tennene fra de andre elektromagnetene og gjentar denne handlingen mens den roterer.
Det generelle prinsippet for trinnmotorer er å legge ned hver rotasjon til en spesifikk fase. Hver trinnmotorfase styres ved å slå elektromagneten av og på i et gjentatt mønster. Dette betyr at i motsetning til likestrøm (DC) motorer som bruker børster og styres av spenning, trenger trinnmotorer bare å lades på selve akselen.
Tre typer trinnmotorstyringsmekanismer finnes innen konstruksjonen av enheten. Ett format bruker en permanent magnet plassert i rotoren for å kontrollere elektromagnetene ved å skape tiltrekning og frastøtning på giret. Andre bruker en magnetisk kontroll på selve akselen og trekker i det vesentlige giret mot akselen på motsatt måte av forrige format. Nok en annen design er en kombinasjonsteknikk, som bruker magnetiske reaksjoner fra både giret og akselen.
Noen av de negative egenskapene til trinnmotorer gjør dem svært unike for bevegelseskontrollfeltet. For det første krever en trinnmotordriver en konstant strømkilde for å bruke. I tillegg betyr enhetens fysikk at når hastigheten på giret øker, reduseres det faktiske dreiemomentet. Dette skaper en situasjon der motoren begynner å vibrere, som bare kan styres ved å legge en demper til selve akselen. En måte å dempe denne generelle effekten på er å legge til flere elektromagneter til systemet, noe som øker antall trinn og reduserer vibrasjonene.
De fleste moderne steppermotorer styres via et datasystem, som opprettholder riktig posisjonering gjennom digitale kommandoer. De kan designes mye mindre enn likestrømsmotorer, på grunn av mangel på spenningsbehov på selve giret. Eksempler på små trinnmotorer som brukes i moderne utstyr inkluderer de i CD-stasjoner, dataskrivere og andre presisjonsstyrte enheter som krever små detaljerte handlinger for å fungere ordentlig.