Động cơ bước 2 pha: bảng size, cách chọn driver, nguồn và đặt dòng đúng
Động cơ bước 2 pha là loại motor bước hybrid có hai cuộn dây pha A và B, quay mỗi bước 1,8° (200 bước/vòng) hoặc 0,9° (400 bước/vòng) theo từng xung điều khiển. Đây là dòng step phổ biến nhất hiện nay, có mặt trong máy in 3D, máy CNC mini, máy khắc laser, máy cắt decal, máy dán nhãn, bàn trượt định vị và rất nhiều cơ cấu tự động hóa cần quay đúng góc mà không phải dùng encoder.
Một bộ truyền động step 2 pha luôn gồm ba phần phải ghép đúng với nhau: motor, driver và nguồn. Chọn motor đủ mô-men nhưng driver thiếu dòng, hoặc driver tốt nhưng nguồn điện áp thấp, máy vẫn mất bước, chạy ì và nóng. Nội dung dưới đây đi thẳng vào những con số cần biết khi chọn và ghép: kích thước NEMA với dải mô-men thực tế, cách đấu motor 4/6/8 dây vào driver lưỡng cực, các driver DM542, DM556, DM860, DM2722, cách tính điện áp và dòng nguồn, đặt dòng peak/RMS, vi bước, giới hạn tần số xung và khi nào nên chuyển sang step vòng kín.
Nội dung
- 1. Động cơ bước 2 pha là gì và đọc tem nhãn thế nào
- 2. Bảng size động cơ bước 2 pha từ NEMA 8 đến NEMA 42
- 3. Step 2 pha 4 dây, 6 dây, 8 dây: đấu vào driver như thế nào
- 4. Driver cho động cơ bước 2 pha: DM542, DM556, DM860, DM2722
- 5. Cách tính nguồn cho động cơ bước 2 pha (điện áp và dòng)
- 6. Đặt dòng driver: peak, RMS và dòng giữ
- 7. Vi bước và giới hạn tần số xung
- 8. Chọn động cơ bước 2 pha theo mô-men tải và hệ số dự phòng
- 9. Step 2 pha vòng kín (hybrid servo) và vòng hở
- 10. Động cơ bước 2 pha so với 5 pha và 3 pha
- 11. Sự cố thường gặp khi ghép motor, driver và nguồn
- 12. Câu hỏi thường gặp về chọn và ghép động cơ bước 2 pha
1. Động cơ bước 2 pha là gì và đọc tem nhãn thế nào
Bên trong một động cơ bước 2 pha hybrid là rotor nam châm vĩnh cửu kẹp giữa hai đĩa thép có răng (thường 50 răng), stator có 8 cực quấn hai pha xen kẽ. Khi driver lần lượt đảo chiều dòng điện trong pha A và pha B, từ trường stator dịch đi một phần tư bước răng, rotor quay đúng 1,8°. Loại 0,9° có stator chia răng mịn hơn, cho 400 bước/vòng, chạy êm hơn ở tốc độ thấp nhưng mô-men ở tốc độ cao thường kém hơn loại 1,8° cùng kích thước.
Tên gọi "2 pha" tính theo số cuộn dây độc lập mà driver phải điều khiển. Tài liệu Nhật và Trung Quốc đôi khi gọi motor 6 dây là "4 pha" vì đếm từng nửa cuộn; cách gọi này được giải thích kỹ ở bài động cơ bước 4 pha. Còn nếu cần cái nhìn tổng quan về các loại step khác nhau, xem trang động cơ bước.
Các thông số trên tem nhãn cần quan tâm
- Góc bước (Step angle): 1,8° hoặc 0,9°. Quyết định số bước gốc mỗi vòng.
- Dòng pha định mức (Rated current, A/phase): dòng cho phép chạy liên tục trong mỗi cuộn. Đây là con số dùng để đặt dòng driver.
- Điện trở pha (Ω/phase) và điện cảm pha (mH/phase): điện cảm càng lớn thì cần điện áp nguồn càng cao để motor giữ được mô-men khi quay nhanh.
- Mô-men giữ (Holding torque, N·m): mô-men tối đa khi motor đứng yên và được cấp dòng định mức. Đây không phải mô-men khi đang chạy.
- Điện áp định mức (V): chỉ là tích dòng × điện trở, không phải điện áp nguồn cần cấp. Motor ghi 2,8 V vẫn chạy bình thường với nguồn 36–48 V qua driver điều dòng.
Ví dụ motor trong ảnh dưới đây có tem ghi mã 57BYGH7630, góc bước 1,8°, dòng 3,0 A: số 57 là kích thước mặt bích 57 mm (chuẩn NEMA 23), 76 là chiều dài thân khoảng 76 mm. Motor cỡ này thường có mô-men giữ khoảng 1,8–2 N·m.

2. Bảng size động cơ bước 2 pha từ NEMA 8 đến NEMA 42
Chuẩn NEMA chỉ quy định kích thước mặt bích (cạnh vuông, khoảng cách lỗ bắt vít, đường kính gờ định tâm), không quy định mô-men. Cùng một size, motor càng dài thì càng nhiều lá thép, mô-men càng lớn. Bảng dưới là dải thông số thường gặp của step 2 pha 1,8° trên thị trường; con số chính xác phải đọc theo datasheet từng mã.
| Size | Mặt bích | Mô-men giữ thường gặp | Dòng pha | Ứng dụng tiêu biểu |
| NEMA 8 | 20 mm | 0,016 – 0,04 N·m | 0,5 – 0,8 A | Camera, thiết bị y tế nhỏ, vi chỉnh |
| NEMA 11 | 28 mm | 0,04 – 0,12 N·m | 0,6 – 1,2 A | Bơm định lượng, cơ cấu quang học |
| NEMA 14 | 35 mm | 0,1 – 0,5 N·m | 0,8 – 1,5 A | Extruder máy in 3D, máy dán nhãn mini |
| NEMA 17 | 42 mm | 0,2 – 0,7 N·m | 1,0 – 2,5 A | Máy in 3D, máy khắc laser, bàn trượt nhẹ |
| NEMA 23 | 56–57 mm | 0,5 – 3 N·m | 2,0 – 4,2 A | CNC mini gỗ/mica, máy cắt plasma nhỏ |
| NEMA 24 | 60 mm | 1,5 – 4,5 N·m | 3,0 – 5,0 A | CNC cần mô-men lớn hơn NEMA 23 cùng chiều cao |
| NEMA 34 | 86 mm | 3 – 12 N·m | 4,0 – 6,5 A | CNC trung, máy cắt vải, máy đóng gói |
| NEMA 42 | 110 mm | 11 – 28 N·m | 5,0 – 8,0 A | Máy công nghiệp tải nặng, xoay bàn phân độ |
Một vài điểm hay bị hiểu sai khi đọc bảng:
- NEMA 23 và NEMA 24 khác nhau ở mặt bích (57 mm và 60 mm) và lỗ bắt vít; đổi qua lại phải thay pát gá hoặc dùng tấm chuyển.
- Đường kính trục cũng khác nhau ngay trong cùng size: NEMA 23 có loại trục 6,35 mm và 8 mm, NEMA 34 có loại 12,7 mm và 14 mm. Kiểm tra trước khi mua khớp nối.
- Motor dòng cao, điện cảm thấp cho mô-men tốc độ cao tốt hơn nhưng cần driver đủ dòng. Motor cùng mô-men giữ mà dòng thấp (1–2 A) thường điện cảm lớn, chỉ hợp tốc độ chậm.
Size NEMA 17 là size được dùng nhiều nhất cho máy in 3D và thiết bị nhỏ, các chi tiết riêng như chiều dài thân, đầu nối, chỉnh Vref có ở bài động cơ bước NEMA 17.

3. Step 2 pha 4 dây, 6 dây, 8 dây: đấu vào driver như thế nào
Mọi driver phổ thông cho step 2 pha (DM542, DM556, DM860, TB6600…) đều là driver lưỡng cực, có 4 cực ra A+, A−, B+, B−. Motor 4 dây đấu thẳng vào bốn cực này; motor 6 dây và 8 dây phải nối lại thành hai cuộn, và cách nối (nửa cuộn, cả cuộn, nối tiếp, song song) làm thay đổi dòng cần đặt cũng như mô-men ở tốc độ cao, xem chi tiết ở bài động cơ bước lưỡng cực.
Video sau minh họa động cơ bước 2 pha sau khi đấu dây vào driver và cấp xung: motor chạy, đổi chiều và dừng giữ vị trí.
Ghép nhanh size motor, driver và nguồn
Khi đã biết size và dòng pha của motor, có thể chọn sơ bộ driver và nguồn theo bảng dưới, sau đó kiểm tra lại theo tem thật của từng thiết bị.
| Size motor | Dòng pha thường gặp | Driver phù hợp | Nguồn hay dùng |
| NEMA 8 – 14 | 0,5 – 1,5 A | Driver mini dòng thấp, TB6600 đặt dòng nhỏ | 12 – 24 VDC |
| NEMA 17 | 1,0 – 2,5 A | TB6600, DM542 | 24 – 36 VDC |
| NEMA 23 | 2,0 – 4,2 A | DM542 (tới khoảng 3 A), DM556 | 36 – 48 VDC |
| NEMA 24 | 3,0 – 5,0 A | DM556 | 48 VDC |
| NEMA 34 | 4,0 – 6,5 A | DM860 | 60 – 80 VDC hoặc biến áp AC |
| NEMA 34/42 điện áp cao | Theo tem | DM2722 | 110 – 220 VAC |
Nguyên tắc chung: dòng peak tối đa của driver phải lớn hơn khoảng 1,4 lần dòng pha motor, và driver không nên phải chạy ở đúng mức dòng cao nhất trong thời gian dài. Chọn driver quá lớn so với motor nhỏ cũng không tốt: mức dòng thấp nhất của driver có thể vẫn cao hơn dòng định mức motor, làm motor nóng.
Cảnh báo khi đấu dây
- Không cắm hoặc rút dây motor khi driver đang có điện; hồ quang ở cực ra có thể làm hỏng tầng công suất driver.
- Đấu nhầm một dây của pha A sang pha B thì motor rung tại chỗ, không quay; đảo hai dây trong cùng một pha thì chỉ đổi chiều quay.
- Dây motor dài trên 5–10 m nên dùng cáp có tiết diện lớn hơn và có lưới chống nhiễu, nối lưới về đất phía tủ điện.
4. Driver cho động cơ bước 2 pha: DM542, DM556, DM860, DM2722
Driver số (digital) thế hệ DM khác driver tương tự kiểu TB6600 ở chỗ có bộ xử lý tự dò thông số motor, chống cộng hưởng tầng giữa và làm mịn dòng, nên cùng một motor chạy êm và ít mất bước hơn. Các mã dưới đây là driver 2 pha thường gặp nhất; thông số chính xác có thể khác nhẹ giữa hãng gốc và bản sao, luôn đối chiếu tem trên driver.
a. Driver DM542
DM542 dùng nguồn một chiều khoảng 20–50 VDC, dòng peak điều chỉnh khoảng 1,0–4,2 A, tần số xung vào tối đa khoảng 200 kHz. Đây là driver hợp nhất cho NEMA 17 dòng lớn và NEMA 23 tới khoảng 3 A. Nguồn hay dùng là 36 V hoặc 48 V. Với NEMA 17 nhỏ, DM542 vẫn chạy được nhưng phải đặt dòng thấp nhất và chú ý motor nóng.
b. Driver DM556
DM556 có dải điện áp tương tự DM542 (khoảng 20–50 VDC) nhưng dòng peak lên tới khoảng 5,6 A. Dùng cho NEMA 23 dài, NEMA 24 dòng 4–5 A, hoặc motor 8 dây đấu song song. Nếu motor ghi 4,2 A/pha, DM542 chỉ đặt được tới khoảng 3 A RMS, motor sẽ không đạt mô-men tem; đó là lúc cần DM556.
c. Driver DM860
DM860 (và các bản DM860H, DM860T) dành cho NEMA 34 và NEMA 23 dòng lớn, dòng peak khoảng 2,4–7,2 A. Driver này nhận nguồn xoay chiều từ biến áp (thường khoảng 18–80 VAC) hoặc nguồn một chiều; dải điện áp DC tối đa khác nhau theo phiên bản, đọc kỹ tem trước khi cấp. NEMA 34 cần điện áp cao vì điện cảm lớn, nên dùng biến áp 60–70 VAC hoặc nguồn 68–80 VDC.
d. Driver DM2722
DM2722 là dòng driver cấp trực tiếp điện lưới xoay chiều 110–220 VAC, không cần biến áp hay bộ nguồn DC, dùng cho NEMA 34 và NEMA 42 mô-men lớn. Điện áp bus sau chỉnh lưu lên tới hơn 300 VDC, nên motor đi kèm phải là loại cách điện chịu điện áp cao; không lắp NEMA 34 thường (thiết kế cho 80 V) vào driver 220 VAC. Lắp đặt phải có tủ điện, nối đất vỏ motor và vỏ driver.
So sánh nhanh các driver 2 pha
| Driver | Nguồn cấp | Dòng peak | Motor phù hợp |
| TB6600 | 9 – 42 VDC | Tới khoảng 4 A | NEMA 17, NEMA 23 nhỏ, máy DIY |
| DM542 | 20 – 50 VDC | 1,0 – 4,2 A | NEMA 17, NEMA 23 |
| DM556 | 20 – 50 VDC | 0,5 – 5,6 A | NEMA 23 dài, NEMA 24 |
| DM860 | VAC hoặc VDC (theo tem) | 2,4 – 7,2 A | NEMA 34, NEMA 23 dòng lớn |
| DM2722 | 110 – 220 VAC | Theo tem | NEMA 34, NEMA 42 điện áp cao |
TB6600 rẻ và phổ biến cho máy tự chế; cách cài DIP và các hạn chế thực tế của nó có ở bài mạch điều khiển động cơ bước TB6600.
5. Cách tính nguồn cho động cơ bước 2 pha (điện áp và dòng)
Điện áp nguồn
Driver điều dòng (chopper) giữ dòng qua cuộn dây ở mức đặt, nên điện áp nguồn không làm motor cháy mà quyết định motor quay nhanh được tới đâu. Mỗi lần đảo chiều, dòng phải tăng lên qua điện cảm cuộn dây; điện áp càng cao thì dòng lên càng nhanh, mô-men ở tốc độ cao càng giữ được. Công thức kinh nghiệm theo điện cảm (khoảng 32 × √L, L tính bằng mH) và giải thích chi tiết có ở bài động cơ bước lưỡng cực. Trong thực tế, các mức sau áp dụng được cho phần lớn trường hợp:
| Motor | Điện áp nguồn hay dùng | Ghi chú |
| NEMA 17 | 24 V | Có thể 36 V với driver chịu được |
| NEMA 23 | 36 – 48 V | 24 V chỉ hợp tốc độ chậm |
| NEMA 24 | 48 V | Tránh dùng sát mức 50 V của DM542/DM556 |
| NEMA 34 | 60 – 80 V (DC) hoặc biến áp 60–70 VAC | Theo dải cho phép của DM860 |
Luôn để điện áp nguồn thấp hơn mức tối đa của driver khoảng 10–15%. Khi motor giảm tốc gấp hoặc bị tải kéo ngược (trục Z, băng tải dốc), năng lượng hồi về làm điện áp bus tăng vọt; nguồn 50 V cắm vào driver tối đa 50 V rất dễ làm driver báo quá áp hoặc hỏng.
Dòng và công suất nguồn
Dòng nguồn không bằng tổng dòng pha. Driver chopper hoạt động như bộ hạ áp: phía motor dòng lớn, điện áp thấp; phía nguồn dòng nhỏ hơn nhiều. Kinh nghiệm chọn dòng nguồn khoảng 2/3 tổng dòng định mức các motor, rồi chọn nguồn công suất dư 20–30%.
Ví dụ máy CNC 3 trục dùng 3 motor NEMA 23 loại 3 A, nguồn 48 V: dòng nguồn khoảng 2/3 × 3 × 3 A = 6 A, công suất khoảng 290 W. Chọn nguồn 48 V 7,3 A (350 W) là đủ, nguồn 48 V 10 A là dư thoải mái.
Nguồn tổ ong hay biến áp
- Nguồn xung (tổ ong) gọn, rẻ, ổn định; một số nguồn có mạch bảo vệ quá dòng làm sụt áp khi cả ba motor cùng tăng tốc, khi đó chọn công suất lớn hơn.
- Biến áp + cầu chỉnh lưu + tụ lọc chịu dòng xung tốt và không ngắt bảo vệ đột ngột, hay dùng cho NEMA 34. Nhớ điện áp DC sau lọc bằng khoảng 1,4 lần điện áp xoay chiều: biến áp 36 VAC cho khoảng 50 VDC, đã chạm giới hạn DM542.
6. Đặt dòng driver: peak, RMS và dòng giữ
Bảng DIP trên driver DM thường in hai cột: Peak và RMS. Quan hệ giữa chúng là RMS = Peak / 1,414. Dòng định mức trên tem motor 2 pha gần với giá trị RMS, nên cách đặt là chọn dòng RMS bằng hoặc thấp hơn một chút dòng định mức motor (với motor 6/8 dây, dòng đặt phụ thuộc cách nối nửa cuộn, cả cuộn, nối tiếp hay song song).
Ví dụ motor NEMA 23 ghi 3,0 A/pha, dùng DM542: chọn mức RMS gần 3,0 A (peak khoảng 4,2 A) nếu cần mô-men tối đa và tản nhiệt tốt; chọn mức RMS khoảng 2,5 A (peak khoảng 3,5 A) nếu máy chạy liên tục trong tủ kín. Đặt dòng cao hơn định mức không tăng mô-men tương xứng vì lõi thép bão hòa, chỉ làm motor nóng thêm.
Dòng giữ (Standstill / Half current)
Hầu hết driver có công tắc giảm dòng khi motor đứng yên quá khoảng 0,5–1 giây, thường giảm còn một nửa. Bật chức năng này giúp motor mát hơn nhiều, nhưng mô-men giữ cũng giảm theo; trục đứng (trục Z, cơ cấu nâng) có tải treo cần kiểm tra xem nửa dòng còn giữ nổi không, nếu không phải tắt chức năng hoặc dùng motor có phanh.
Nhiệt độ bình thường
- Step 2 pha chạy đúng dòng định mức, vỏ motor nóng 60–80 °C là bình thường, cầm tay không được lâu nhưng không hỏng.
- Vỏ nóng quá mức đó, có mùi khét: kiểm tra dòng đặt, cách đấu 8 dây (đấu song song nhưng đặt dòng như nối tiếp sẽ quá dòng).
7. Vi bước và giới hạn tần số xung
Vi bước (microstep) chia mỗi bước 1,8° thành nhiều bước nhỏ bằng cách điều chỉnh dòng hai pha theo dạng sin. Số xung mỗi vòng bằng 200 × hệ số vi bước: chế độ 1/8 là 1.600 xung/vòng, 1/16 là 3.200, 1/32 là 6.400. Driver DM còn có các mức thập phân như 1.000, 2.000, 4.000, 5.000, 10.000 xung/vòng, tiện khi vít me bước 5 hoặc 10 mm.
Tần số xung cần thiết
Tần số xung (Hz) = số vòng/phút ÷ 60 × số xung/vòng. Đây là con số nhiều người bỏ qua và là nguyên nhân motor không chạy nhanh được dù driver và nguồn đều tốt.
| Tốc độ motor | 1.600 xung/vòng | 6.400 xung/vòng | 25.600 xung/vòng |
| 300 vòng/phút | 8 kHz | 32 kHz | 128 kHz |
| 600 vòng/phút | 16 kHz | 64 kHz | 256 kHz |
| 1.000 vòng/phút | 26,7 kHz | 106,7 kHz | 426,7 kHz |
Nếu bộ điều khiển chỉ phát được khoảng 25–30 kHz (Arduino chạy GRBL, cổng LPT Mach3 cấu hình thấp) mà đặt 6.400 xung/vòng, motor không thể vượt khoảng 250–280 vòng/phút. PLC cũng giới hạn theo cổng phát xung tốc độ cao (thường 100 kHz hoặc 200 kHz); cách cấu hình ngõ ra xung có ở bài điều khiển động cơ bước bằng PLC. Driver cũng có giới hạn riêng, ví dụ DM542 khoảng 200 kHz.
Vi bước không làm máy chính xác hơn theo tỉ lệ
Vi bước làm motor chạy êm, giảm rung và cộng hưởng, nhưng mô-men tăng thêm cho mỗi vi bước rất nhỏ: xấp xỉ mô-men giữ × sin(90° / số vi bước). Ở 1/16, mỗi vi bước chỉ tạo khoảng 10% mô-men giữ; chỉ cần ma sát nhẹ là rotor chưa nhích tới vị trí đó. Vì vậy chọn vi bước theo độ êm cần thiết (thường 1/8 đến 1/16), còn độ chính xác vị trí lấy từ vít me, đai hoặc hộp số gắn động cơ bước.
Yêu cầu tín hiệu xung
- Driver DM dùng ngõ vào opto, mức 5 V. Bản cũ khi dùng tín hiệu 12 V phải nối thêm điện trở khoảng 1 kΩ, tín hiệu 24 V nối khoảng 2 kΩ vào mỗi chân PUL, DIR; bản mới có công tắc chọn 5/24 V.
- Tín hiệu DIR phải ổn định trước xung đầu tiên ít nhất vài micro giây; đảo chiều không có khoảng trễ là nguyên nhân mất bước khi đổi hướng.
- Độ rộng xung tối thiểu thường khoảng 2,5 µs; xung quá hẹp từ vi điều khiển chạy nhanh có thể bị driver bỏ qua.
8. Chọn động cơ bước 2 pha theo mô-men tải và hệ số dự phòng
Sai lầm phổ biến nhất là chọn motor theo mô-men giữ. Mô-men giữ chỉ có ở tốc độ 0; khi quay, mô-men giảm theo đường cong mô-men–tốc độ (pull-out curve) của từng motor ở từng điện áp nguồn. Một motor NEMA 23 1,9 N·m với nguồn 24 V có thể chỉ còn dưới một nửa mô-men ở 500 vòng/phút; cùng motor đó với nguồn 48 V giữ được nhiều hơn rõ rệt. Vì vậy cần ba bước:
Bước 1: Tính mô-men tải
- Vít me: T = F × P / (2π × η), trong đó F là lực dọc trục (N), P là bước vít (m), η là hiệu suất (vít me bi khoảng 0,9; vít me thang khoảng 0,3–0,5).
- Đai răng, bánh răng kéo: T = F × r, với r là bán kính puly (m), chia cho hiệu suất truyền.
- Thêm mô-men tăng tốc: T = J × α, J là tổng quán tính quy về trục motor, α là gia tốc góc (rad/s²).
Bước 2: Nhân hệ số dự phòng
Nhân tổng mô-men với hệ số 1,5–2. Step vòng hở không biết mình mất bước, nên phải có dư để chịu ma sát thay đổi, dầu mỡ đặc khi trời lạnh, điện áp nguồn sụt và sai số tính toán.
Bước 3: Đối chiếu đường cong ở tốc độ làm việc
Tra đường cong mô-men–tốc độ của motor tại điện áp nguồn sẽ dùng, kiểm tra mô-men tại tốc độ cao nhất của máy lớn hơn mô-men đã nhân hệ số.
Ví dụ tính nhanh
Trục X máy CNC dùng vít me bi bước 5 mm, lực cắt + ma sát dọc trục khoảng 400 N, tốc độ chạy nhanh 3.000 mm/phút.
- Mô-men tải: 400 × 0,005 / (2π × 0,9) ≈ 0,35 N·m.
- Cộng mô-men tăng tốc ước khoảng 0,15 N·m: tổng khoảng 0,5 N·m.
- Nhân hệ số 2: cần khoảng 1,0 N·m.
- Tốc độ motor: 3.000 / 5 = 600 vòng/phút.
Motor cần giữ được khoảng 1,0 N·m ở 600 vòng/phút. NEMA 23 loại 1,9–2,2 N·m dòng 3 A, điện cảm thấp, chạy nguồn 48 V thường đạt mức này; NEMA 23 1,2 N·m hoặc nguồn 24 V thì không đủ.
Tỉ số quán tính
Step vòng hở chạy ổn định khi quán tính tải quy về trục không vượt quá khoảng 10 lần quán tính rotor. Tải có quán tính lớn (bàn xoay nặng, puly to) mà motor nhỏ sẽ dễ mất bước khi tăng giảm tốc; khi đó dùng hộp số để giảm quán tính phản về trục motor theo bình phương tỉ số truyền.
9. Step 2 pha vòng kín (hybrid servo) và vòng hở
Step vòng kín là động cơ bước 2 pha gắn thêm encoder ở đuôi (thường 1.000 xung/vòng, tương đương 4.000 điểm đếm), chạy với driver vòng kín chuyên dụng (thường gọi là hybrid servo hoặc easy servo). Driver liên tục so sánh vị trí thật với vị trí lệnh, tự bù khi rotor bị trễ, và chỉ cấp dòng theo tải thay vì luôn cấp dòng định mức như driver vòng hở.
| Tiêu chí | Step 2 pha vòng hở | Step 2 pha vòng kín | Servo AC |
| Phát hiện mất bước | Không | Có, tự bù và báo lỗi | Có |
| Nhiệt độ motor | Nóng do luôn cấp đủ dòng | Mát hơn rõ rệt | Mát |
| Mô-men ở tốc độ cao | Giảm nhanh | Tốt hơn vòng hở | Giữ ổn định tới tốc độ định mức |
| Chỉnh thông số | Gần như không | Ít, thường tự chỉnh | Cần chỉnh khuếch đại |
| Tiếng ồn, rung | Có ở dải cộng hưởng | Êm hơn | Êm |
Khi nào nên chuyển sang step vòng kín
- Máy không được phép sai vị trí mà không biết (máy cắt, máy khoan mạch, máy đóng gói chạy ca dài).
- Motor vòng hở nóng quá mức trong tủ kín.
- Cần chạy nhanh hơn nhưng không muốn chuyển hẳn sang servo.
Lưu ý khi lắp step vòng kín
- Motor và driver vòng kín phải cùng bộ (đúng loại encoder, đúng dòng); motor vòng kín không cắm được vào driver vòng hở để dùng encoder.
- Đấu sai thứ tự dây pha hoặc dây encoder, driver sẽ báo lỗi lệch vị trí ngay khi chạy.
- Nối ngõ ra báo lỗi (ALM) của driver về bộ điều khiển để máy dừng khi có sự cố; nếu không, phần vòng kín chỉ bù chứ không ngăn được va đập.
Nếu tải cần tốc độ trên khoảng 1.000 vòng/phút với mô-men gần như không đổi, hoặc cần đáp ứng động lực học cao, motor servo vẫn là lựa chọn phù hợp hơn cả step vòng kín.
10. Động cơ bước 2 pha so với 5 pha và 3 pha
Step 5 pha có góc bước gốc 0,72° (500 bước/vòng), mô-men dao động giữa các bước nhỏ hơn nên chạy êm và ít rung hơn step 2 pha ngay cả khi không dùng vi bước nhiều. Đổi lại, driver 5 pha đắt, ít mã thay thế và chủ yếu gặp trong thiết bị Nhật như máy đo, máy bán dẫn. Step 3 pha công nghiệp (1,2°) lại nằm giữa: êm hơn, giữ mô-men ở tốc độ cao tốt hơn 2 pha, phổ biến ở NEMA 34 trở lên; chi tiết ở bài động cơ bước 3 pha.
11. Sự cố thường gặp khi ghép motor, driver và nguồn
| Hiện tượng | Nguyên nhân hay gặp | Cách xử lý |
| Motor rung, kêu nhưng không quay | Đấu nhầm cặp dây pha; tần số xung khởi động quá cao | Đo điện trở tìm đúng cặp; giảm tốc độ đầu, thêm tăng tốc |
| Chạy chậm được, tăng tốc thì đứng | Điện áp nguồn thấp; vi bước cao vượt tần số xung bộ điều khiển | Nâng điện áp nguồn; giảm hệ số vi bước |
| Mất bước ngẫu nhiên khi đổi chiều | Thiếu thời gian trễ DIR trước PUL; nhiễu tín hiệu | Thêm trễ DIR; dùng cáp chống nhiễu, tách dây xung khỏi dây motor |
| Rung mạnh ở một dải tốc độ nhất định | Cộng hưởng tầng giữa | Dùng driver số có chống cộng hưởng; tăng vi bước; chạy lướt qua dải đó |
| Đèn đỏ driver nhấp nháy | Quá áp, quá dòng, chạm mạch dây motor | Kiểm tra điện áp so với tem; đo cách điện dây motor với vỏ |
| Driver chạy được nhưng motor yếu | Đặt dòng thấp; đấu 8 dây nối tiếp nhưng cần tốc độ cao | Đặt lại dòng RMS; chuyển đấu song song |
| Motor không phản hồi dù có xung | Chân ENA đang ở trạng thái khóa; sai mức tín hiệu 24 V | Thả trống hoặc đảo logic ENA; thêm điện trở hoặc chuyển công tắc 24 V |
12. Câu hỏi thường gặp về chọn và ghép động cơ bước 2 pha
- Motor ghi 2,8 V thì có phải cấp nguồn 2,8 V không? Không. 2,8 V chỉ là điện áp rơi trên cuộn dây khi chạy đúng dòng định mức. Driver điều dòng cần nguồn cao hơn nhiều lần (24–48 V cho NEMA 17/23) để dòng kịp lên khi quay nhanh, còn dòng vẫn được driver giới hạn đúng mức đặt.
- Motor NEMA 23 3 A dùng driver DM542 hay DM556? DM542 đặt được tới khoảng 3 A RMS nên dùng được, nhưng đang ở sát mức tối đa. Nếu motor 3,5–4,2 A/pha, hoặc muốn driver chạy mát khi làm việc liên tục, chọn DM556.
- Dùng nguồn 24 V hay 48 V cho NEMA 23? 48 V cho mô-men ở tốc độ cao tốt hơn hẳn, phù hợp máy CNC chạy nhanh. Nguồn 24 V chỉ hợp ứng dụng tốc độ thấp dưới khoảng 200–300 vòng/phút. Driver phải chịu được mức điện áp đó với khoảng dư 10–15%.
- Một nguồn có cấp được cho nhiều driver cùng lúc không? Được, miễn điện áp phù hợp tất cả driver và dòng nguồn đủ khoảng 2/3 tổng dòng các motor cộng thêm 20–30% dự phòng. Nên đi dây nguồn riêng từ cọc nguồn tới từng driver thay vì nối tiếp từ driver này sang driver kia.
- Dòng trên tem motor là peak hay RMS, đặt driver theo cột nào? Với step 2 pha, dòng định mức trên tem gần với giá trị RMS. Đặt cột RMS của driver bằng hoặc thấp hơn một chút dòng tem; cột peak sẽ cao hơn khoảng 1,4 lần.
- Nên đặt vi bước bao nhiêu? Thường 1/8 đến 1/16 (1.600–3.200 xung/vòng) là cân bằng giữa độ êm và tần số xung. Chỉ tăng cao hơn khi bộ điều khiển phát được tần số xung đủ lớn cho tốc độ cần chạy.
- Vì sao motor chạy được ở tốc độ thấp nhưng lên cao thì đứng máy? Mô-men giảm khi tốc độ tăng, nhất là khi nguồn thấp hoặc motor điện cảm lớn. Ngoài ra gia tốc quá gấp hoặc tần số xung vượt khả năng bộ điều khiển cũng gây đứng. Nâng điện áp nguồn, giảm gia tốc và kiểm tra lại vi bước.
- Chọn motor mô-men bao nhiêu là đủ? Tính mô-men tải và mô-men tăng tốc quy về trục motor, nhân hệ số 1,5–2, rồi so với mô-men trên đường cong mô-men–tốc độ tại tốc độ làm việc, không so với mô-men giữ.
- Step vòng kín báo lỗi lệch vị trí ngay khi bật máy chạy thử là do đâu? Nguyên nhân hay gặp nhất là đấu sai thứ tự dây pha A/B hoặc dây encoder, hoặc ghép motor với driver vòng kín không cùng bộ (khác số xung encoder, khác dòng). Nếu báo lỗi khi đang chạy tải thì thường do tải vượt mô-men motor, gia tốc quá gấp hoặc cơ khí bị kẹt; giảm gia tốc, kiểm tra cơ khí rồi mới tăng dòng hay đổi motor.
- Driver DM860 cấp điện xoay chiều được không? Nhiều phiên bản DM860 nhận điện xoay chiều từ biến áp (thường khoảng 18–80 VAC) trên cùng cọc nguồn; cũng có bản chỉ nhận một chiều. Đọc tem trên driver trước khi đấu, và tuyệt đối không cấp thẳng 220 VAC vào DM860.
- Có thể thay step vòng hở bằng step vòng kín mà giữ nguyên bộ điều khiển không? Thường được, vì driver vòng kín vẫn nhận tín hiệu xung/hướng như driver vòng hở. Cần thay cả motor và driver theo bộ, kiểm tra mức tín hiệu 5/24 V và nên nối thêm ngõ báo lỗi về bộ điều khiển.
- Cắm motor NEMA 34 thường vào driver 220 VAC được không? Không nên. Driver cấp điện lưới tạo điện áp bus hơn 300 VDC; motor phải là loại thiết kế cho điện áp cao, cách điện tốt. Motor NEMA 34 thông thường dùng cho driver 60–80 V có thể bị đánh thủng cách điện.






