Giới thiệu động cơ bước (step motor): nguyên lý, cấu tạo, các loại và cách đọc thông số

Động cơ bước (step motor, stepper motor) là loại động cơ điện biến mỗi xung điều khiển thành một góc quay cố định gọi là bước, nhờ đó trục dừng đúng vị trí mong muốn mà không cần cảm biến phản hồi. Với loại phổ biến có góc bước 1,8°, cứ 200 xung trục quay đúng một vòng; muốn quay 90° chỉ cần 50 xung. Đặc điểm "đếm xung là biết vị trí" này khiến động cơ bước có mặt trong máy in 3D, máy CNC mini, máy khắc laser, camera xoay, van tiết lưu điều hòa và rất nhiều thiết bị tự động hóa khác.

Phần giới thiệu động cơ bước dưới đây đi từ nguyên lý, cấu tạo đến các kiểu phân loại, bảng size NEMA, cách đọc mã model như 17HS4401, 57HS76 và ý nghĩa từng thông số trên tem.

• Hình dáng thường gặp của động cơ bước (step motor) dùng trong máy móc tự động: thân vuông, mặt bích theo chuẩn NEMA, dây ra trực tiếp từ thân.

1. Động cơ bước là gì?

Động cơ bước là động cơ đồng bộ không chổi than, quay theo từng nấc góc rời rạc khi các cuộn dây stator được cấp điện lần lượt theo trình tự. Tiếng Anh gọi là stepper motor hoặc step motor; tiếng Việt còn gọi là motor bước hay động cơ xung. Khác với motor thông thường cứ cấp điện là quay liên tục, động cơ bước chỉ quay khi nhận chuỗi xung: quay bao nhiêu phụ thuộc số xung, quay nhanh hay chậm phụ thuộc tần số xung.

Một hệ dẫn động bằng động cơ bước luôn gồm ba phần: nguồn phát lệnh (vi điều khiển, PLC, bộ điều khiển CNC), driver khuếch đại công suất để đóng ngắt dòng vào cuộn dây, và bản thân động cơ.

Ba dấu hiệu nhận diện nhanh

• Xoay trục bằng tay khi không cấp điện, loại có nam châm cho cảm giác các nấc hãm đều nhau (mô-men hãm, detent torque).
• Dây ra thường 4, 5, 6 hoặc 8 sợi, nối thẳng vào cuộn dây, không có tụ, không có chổi than.
• Tem ghi góc bước (1,8°, 0,9°, 7,5°…), dòng pha (A/phase) và mô-men giữ, thay vì công suất kW và tốc độ vòng/phút như motor xoay chiều.

2. Nguyên lý hoạt động của động cơ bước

Nguyên lý động cơ bước dựa trên lực hút từ giữa các cực điện từ của stator và răng (hoặc cực nam châm) của rotor. Khi một cuộn dây có điện, rotor xoay đến vị trí từ trở nhỏ nhất, tức răng rotor thẳng hàng với cực stator đang có điện. Chuyển dòng sang cuộn kế tiếp, vị trí cân bằng mới lệch đúng một góc bước và rotor nhảy theo.

• Mỗi xung từ bộ điều khiển làm driver chuyển trạng thái dòng trong cuộn dây, rotor của động cơ bước xoay thêm một góc bước cố định.

Mỗi xung một bước, không cần phản hồi

Bộ điều khiển chỉ cần phát hai tín hiệu: xung bước (STEP/PUL) và chiều quay (DIR). Vì vị trí trục tỉ lệ thuận với số xung đã phát, hệ thống làm việc theo kiểu vòng hở (open loop): không encoder, bộ điều khiển tự biết trục ở đâu bằng cách đếm.

Ví dụ tính nhanh

• Motor 1,8°/bước chạy full bước: 360 / 1,8 = 200 bước/vòng.
• Phát 1.000 xung/giây: 1.000 / 200 = 5 vòng/giây, tức 300 vòng/phút.
• Đặt driver vi bước 1/16: 200 × 16 = 3.200 xung/vòng; cũng 1.000 xung/giây khi đó chỉ còn 18,75 vòng/phút.

Các chế độ full bước, nửa bước, vi bước được trình bày riêng trong bài các cách điều khiển động cơ bước; quan hệ giữa tần số xung, tốc độ và đường cong mô-men thuộc bài phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bước.

Lực giữ khi đứng yên

Khi ngừng phát xung nhưng driver vẫn duy trì dòng, rotor bị khóa từ tại vị trí bước cuối. Lực chống xoay lớn nhất trục chịu được lúc này là mô-men giữ (holding torque). Nếu ngắt hẳn dòng, chỉ còn mô-men hãm do nam châm rotor, chỉ bằng vài phần trăm mô-men giữ.

Mất bước: mặt trái của vòng hở

Nếu tải cản lớn hơn mô-men motor tạo ra ở tốc độ đó, rotor trượt khỏi nhịp xung, gọi là mất bước. Bộ điều khiển không biết điều này nên vị trí thực lệch dần. Lớp in 3D bị xô hay dao CNC cắt lệch thường bắt nguồn từ đây.

Video dưới đây cho thấy một động cơ bước được đấu điện và chạy thực tế, giúp hình dung rõ chuyển động theo từng bước của trục.

3. Cấu tạo động cơ bước

Cấu tạo động cơ bước hybrid (loại phổ biến nhất) gồm stator, rotor, trục, hai nắp bích đỡ ổ bi và cụm dây ra. Độ chính xác của motor nằm ở hình dạng và độ đồng đều của các răng nhỏ trên stator và rotor.

Stator

Stator ghép từ lá thép kỹ thuật điện, có 8 cực lồi (motor 2 pha) hoặc 10 cực (motor 5 pha), đầu mỗi cực xẻ thành nhiều răng nhỏ. Cuộn dây trên các cực được nối thành hai pha A và B; mỗi pha gồm 4 cực, khi có điện tạo cực Bắc và Nam xen kẽ.

Rotor

Rotor hybrid gồm một nam châm vĩnh cửu hình trụ từ hóa dọc trục, kẹp giữa hai cốc thép có răng. Motor 1,8° thường có 50 răng mỗi cốc; hai cốc lắp lệch nhau nửa bước răng, một cốc mang cực Bắc, cốc kia mang cực Nam. Motor 0,9° dùng rotor 100 răng nên số bước mỗi vòng tăng gấp đôi.

Công thức góc bước

Với động cơ bước hybrid: góc bước = 360° / (2 × số pha × số răng rotor). Áp dụng: 2 pha, 50 răng cho 1,8°; 2 pha, 100 răng cho 0,9°; 5 pha, 50 răng cho 360 / (2 × 5 × 50) = 0,72°. Công thức này giải thích vì sao motor 5 pha mịn hơn motor 2 pha cùng kích thước rotor.

Trục, ổ bi và khe hở không khí

Khe hở giữa răng stator và rotor thường chỉ khoảng 0,05–0,1 mm, nhỏ hơn nhiều so với motor xoay chiều, nên ổ bi và độ đồng tâm hai nắp bích ảnh hưởng trực tiếp đến mô-men. Nhà sản xuất khuyến cáo không tháo rotor khỏi stator: rút rotor ra khỏi mạch từ có thể làm nam châm suy giảm, motor yếu hẳn sau khi lắp lại. Trục thường có mặt vát D hoặc rãnh then, đi kèm khớp nối trục động cơ bước để truyền lực sang vít me hoặc puly. Motor nhỏ ra dây trực tiếp hoặc có giắc trên thân, motor NEMA 34 trở lên hay dùng hộp đấu dây; màu dây và cách nối dài cáp có trong bài dây động cơ bước.

4. Phân loại động cơ bước

Động cơ bước được phân loại theo kết cấu rotor (PM, VR, hybrid), theo số pha, theo cách quấn dây và theo bộ phận tích hợp thêm (hộp số, phanh, vít me, encoder).

a. Động cơ bước nam châm vĩnh cửu (PM)

Rotor là khối nam châm từ hóa nhiều cực theo chu vi, không có răng; stator thường là kiểu "tin-can" (vỏ thép dập hình lon). Góc bước điển hình 7,5° (48 bước/vòng) hoặc 15° (24 bước/vòng). Loại này rẻ, nhỏ gọn, mô-men hãm khá rõ nhưng góc bước thô và mô-men nhỏ; gặp trong máy in phun, đồng hồ táp-lô ô tô, van tiết lưu điều hòa, đồ gia dụng. Motor 28BYJ-48 quen thuộc với người học vi điều khiển là motor PM 4 pha đơn cực ra 5 dây, có sẵn hộp số giảm tốc khoảng 1:64.

b. Động cơ bước từ trở biến đổi (VR)

Rotor bằng thép non có răng, không có nam châm, quay về vị trí từ trở nhỏ nhất khi pha tương ứng có điện. Góc bước thường 15° hoặc 7,5° với cấu hình 3 pha. Không có nam châm nên khi ngắt điện trục gần như xoay tự do.

c. Động cơ bước lai (hybrid)

Động cơ bước hybrid kết hợp rotor nam châm của loại PM với răng nhỏ của loại VR, cho góc bước nhỏ, mô-men lớn và độ chính xác cao. Góc bước tiêu chuẩn là 1,8° (200 bước/vòng) và 0,9° (400 bước/vòng). Hầu hết motor bước thân vuông chuẩn NEMA, từ NEMA 8 đến NEMA 42, đều là hybrid. Sai số góc bước điển hình ±5% một bước (khoảng ±0,09° với loại 1,8°) và không cộng dồn qua các vòng quay, nhờ đó định vị lặp lại tốt.

d. Động cơ bước 2 pha, 3 pha và 5 pha

• 2 pha: phổ biến nhất, góc bước 1,8° hoặc 0,9°, driver đơn giản, rẻ; gần như toàn bộ máy in 3D, CNC mini, máy khắc laser dùng loại này.
• 3 pha: góc bước điển hình 1,2° (300 bước/vòng), êm hơn và ít cộng hưởng hơn 2 pha ở tốc độ thấp; hay gặp ở cỡ NEMA 34 trở lên trong máy công nghiệp.
• 5 pha: góc bước 0,72° (500 bước/vòng) hoặc 0,36°, rung rất ít, độ phân giải cao ngay khi chưa chia vi bước. Các hãng Nhật, Hàn dùng nhiều trong máy bán dẫn, máy y tế, máy đo; giá motor và driver cao hơn hẳn loại 2 pha.

e. Động cơ bước đơn cực và lưỡng cực

• Lưỡng cực (bipolar): mỗi pha một cuộn dây, driver đảo chiều dòng bằng mạch cầu H, motor ra 4 dây. Mô-men cao hơn khoảng 40% so với cùng motor chạy đơn cực vì dùng toàn bộ cuộn dây.
• Đơn cực (unipolar): mỗi pha có điểm giữa, dòng chỉ chạy một chiều trong nửa cuộn, driver đơn giản hơn; motor ra 5 hoặc 6 dây.
• Motor 8 dây: mỗi pha hai nửa cuộn độc lập, nối tiếp (mô-men tốt ở tốc độ thấp) hoặc song song (giữ mô-men tốt hơn ở tốc độ cao). Motor 6 dây vẫn chạy được driver lưỡng cực bằng cách bỏ dây giữa.

f. Động cơ bước có hộp số

Hộp số lắp thẳng lên mặt bích để giảm tốc, tăng mô-men và tăng độ phân giải. Phổ biến nhất là hộp hành tinh tỉ số 3:1 đến 100:1. Motor 1,8° qua hộp 10:1 cho 2.000 bước mỗi vòng trục ra, mô-men tăng gần 10 lần nhân với hiệu suất hộp (khoảng 0,9 với hộp hành tinh một cấp). Định vị hai chiều nên chọn hộp hành tinh độ rơ thấp.

g. Động cơ bước có phanh

Phanh điện từ lắp phía sau motor, kiểu mất điện thì đóng: cấp điện áp phanh (thường 24 VDC) thì nhả, mất điện thì lò xo ép má phanh khóa trục. Loại này dành cho trục đứng như trục Z máy CNC, cơ cấu nâng hạ, nơi mất điện đột ngột sẽ làm tải tự rơi.

h. Động cơ bước trục vít me tích hợp (linear stepper)

Trục rotor được thay bằng vít me hoặc đai ốc, biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng không cần khớp nối. Có ba kiểu: vít me ngoài (external), vít me xuyên qua motor (non-captive) và kiểu có cần đẩy chống xoay (captive). Motor 1,8° gắn vít me bước ren 2 mm cho mỗi bước dịch chuyển 0,01 mm; kiểu này hay gặp ở trục Z máy in 3D và bơm tiêm điện.

i. Động cơ bước vòng kín (closed loop)

Motor hybrid gắn thêm encoder phía sau và chạy với driver vòng kín. Driver so sánh vị trí thật với vị trí lệnh, tự bù khi có nguy cơ mất bước và chỉ cấp dòng theo tải thực nên motor mát hơn. Loại này nằm giữa động cơ bước thường và servo về giá lẫn tính năng, được đánh giá chi tiết trong bài so sánh động cơ bước và động cơ servo.

Bảng tóm tắt các loại động cơ bước theo rotor

Video sau giới thiệu hộp giảm tốc lắp cho động cơ bước và servo có mặt bích vuông, giúp hình dung cách ghép motor với hộp số.

5. Size NEMA của động cơ bước và mô-men giữ điển hình

NEMA là cách gọi kích thước mặt bích động cơ bước theo tiêu chuẩn NEMA ICS 16 của Hoa Kỳ. Con số sau chữ NEMA bằng cạnh mặt bích tính theo inch nhân 10: NEMA 17 khoảng 1,7 inch (42 mm), NEMA 23 khoảng 2,3 inch (57 mm), NEMA 34 khoảng 3,4 inch (86 mm). Chuẩn này chỉ quy định kích thước lắp ghép (cạnh mặt bích, lỗ bắt vít, gờ định tâm, đường kính trục), không quy định mô-men, dòng điện hay chiều dài thân. Motor Trung Quốc thường gọi theo milimét (42, 57, 86, 110), tài liệu Mỹ và châu Âu dùng số NEMA.

• Dải mô-men là giá trị điển hình của motor hybrid 2 pha; cùng mặt bích, thân càng dài mô-men càng lớn.
• NEMA 24 chỉ lớn hơn NEMA 23 vài milimét nhưng lỗ bắt vít khác, không lắp lẫn trực tiếp.
• Đường kính trục có thể khác tùy hãng; luôn đối chiếu bản vẽ trước khi đặt khớp nối, puly.

Chiều dài thân quyết định mô-men

Cùng một size, nhà sản xuất làm nhiều chiều dài thân. Với NEMA 17, ba bản thông dụng có thân khoảng 34 mm, 40 mm và 48 mm; bản 48 mm cho mô-men giữ điển hình khoảng 0,5 N·m, bản 34 mm chỉ khoảng 0,3 N·m.

Đơn vị mô-men trên datasheet

Hàng Trung Quốc hay ghi N·cm hoặc kg·cm, hàng Mỹ ghi oz·in, hàng châu Âu và Nhật ghi N·m. Quy đổi: 1 N·m = 100 N·cm ≈ 10,2 kg·cm ≈ 141,6 oz·in. Motor ghi 40 N·cm tức 0,4 N·m, khoảng 4,1 kg·cm hay 57 oz·in.

6. Cách đọc mã model động cơ bước phổ biến

Không có quy tắc đặt mã thống nhất, nhưng hàng hybrid sản xuất tại Trung Quốc, chiếm phần lớn thị trường, thường theo cấu trúc: cỡ mặt bích + chữ chỉ loại motor + chiều dài thân + mã biến thể. Lấy mã 17HS4401 làm ví dụ:

• 17: size NEMA 17, mặt bích 42 mm.
• HS: hybrid stepper, động cơ bước lai.
• 44: mã chiều dài thân, với 17HS4401 thân dài khoảng 40 mm; các mã cùng họ 17HS3401 (khoảng 34 mm) và 17HS8401 (khoảng 48 mm) cho thấy con số tăng theo chiều dài.
• 01: mã biến thể, thường chỉ phương án dây quấn và kiểu dây ra; 17HS4401 là bản 4 dây, dòng pha 1,7 A.

Với motor đặt tên theo milimét, hai chữ số đầu thường là cạnh mặt bích: 57HS76 thường là motor 57 mm (NEMA 23) thân dài khoảng 76 mm; 86HS85 là motor 86 mm (NEMA 34), số 85 phía sau tùy nhà sản xuất có thể chỉ chiều dài thân hoặc mức mô-men khoảng 8,5 N·m. Một số hãng ghi thẳng mô-men vào mã, ví dụ dòng 57CM23 thường có mô-men giữ 2,3 N·m.

• Cùng một mã nhưng mỗi xưởng có thể làm dòng pha, điện trở khác nhau; thông số chính xác chỉ tin theo tem và datasheet đi kèm.
• Hàng Nhật, Hàn, châu Âu dùng hệ mã riêng từng hãng, cần tra catalog của đúng hãng.

7. Các thông số trên tem và datasheet động cơ bước

Bảng dưới lấy motor 17HS4401 làm ví dụ với các giá trị thường thấy trong datasheet loại này.

Điện áp cuộn dây chỉ vài vôn, sao nguồn lại 12–48 V?

Nhân dòng pha với điện trở pha ra điện áp định mức cuộn dây: 1,7 A × 1,5 Ω ≈ 2,6 V. Con số này thấp hơn nhiều so với nguồn 12 V hay 24 V cấp cho driver. Driver hiện đại là loại băm dòng (chopper): dùng điện áp cao đẩy dòng vào cuộn dây thật nhanh rồi đóng ngắt liên tục để giữ dòng đúng mức đã cài. Điện áp nguồn càng cao, dòng lên càng nhanh nên mô-men ở tốc độ cao càng tốt; điện cảm cuộn dây càng lớn thì càng cản trở điều này. Cách chọn điện áp nguồn và dòng cài trên driver công nghiệp có trong bài ổ đĩa động cơ bước.

Mô-men giữ không phải mô-men làm việc

Mô-men giữ đo khi trục đứng yên. Khi quay, mô-men giảm dần theo tốc độ; ở vài trăm vòng/phút có thể chỉ còn một nửa hoặc thấp hơn, tùy điện áp nguồn và driver. Chọn motor cần xem thêm đường cong mô-men theo tốc độ (pull-out torque curve) kèm điều kiện đo của nhà sản xuất.

Các thông số khác thường có trong datasheet

• Độ tăng nhiệt cho phép: thường tối đa 80 K ở dòng định mức.
• Nhiệt độ môi trường làm việc: thường từ −20 °C đến +50 °C.
• Điện trở cách điện: tối thiểu 100 MΩ khi đo bằng 500 VDC.

Cấp cách điện B 130 °C là giới hạn của vật liệu cách điện trong cuộn dây, không phải nhiệt độ vỏ cho phép; vỏ luôn mát hơn cuộn dây vài chục độ.

8. Ưu điểm và nhược điểm của động cơ bước

Ưu điểm

• Định vị chính xác bằng cách đếm xung, không cần encoder; sai số góc bước không cộng dồn.
• Mô-men lớn ở tốc độ thấp và có lực giữ khi đứng yên, khóa được vị trí với tải ngang mà không cần phanh riêng.
• Không chổi than, tuổi thọ phụ thuộc chủ yếu vào ổ bi, thường đạt hàng chục nghìn giờ khi làm việc đúng tải và nhiệt độ.
• Giá motor và driver thấp hơn nhiều so với servo cùng mô-men ở vùng tốc độ thấp.

Nhược điểm

• Mô-men giảm nhanh khi tốc độ tăng; motor hybrid 2 pha thường chỉ làm việc hiệu quả dưới khoảng 1.000 vòng/phút.
• Có thể mất bước khi quá tải hoặc tăng tốc quá gấp mà hệ vòng hở không tự phát hiện.
• Rung, cộng hưởng ở một số dải tốc độ thấp, ồn hơn servo; vi bước giảm đáng kể nhưng không triệt tiêu hoàn toàn.
• Tiêu thụ dòng cả khi đứng yên, nên motor ấm lên dù không quay; hiệu suất thấp, không hợp truyền động công suất lớn chạy liên tục.

Những sai lầm hay gặp khi chọn tải, cài dòng, kiểm soát nhiệt và an toàn với trục đứng được phân tích trong bài lưu ý khi sử dụng động cơ bước.

9. Ứng dụng của động cơ bước trong máy CNC và tự động hóa

Động cơ bước được dùng ở bất kỳ đâu cần định vị theo góc hoặc khoảng cách với chi phí hợp lý, tải vừa phải và tốc độ không quá cao.

• Trong máy CNC và dây chuyền tự động, động cơ bước dẫn động các trục dịch chuyển thông qua vít me, dây đai hoặc khớp nối trục.

Máy in 3D, CNC mini và máy khắc laser

Đây là nhóm ứng dụng lớn nhất. Máy in 3D để bàn thường dùng 4–5 motor NEMA 17 cho các trục và bộ đùn nhựa. Máy CNC router mini, máy cắt laser CO2 khổ nhỏ dùng NEMA 23 hoặc NEMA 34 tùy trọng lượng bàn máy.

Máy đóng gói, dán nhãn, cấp phôi

Máy dán nhãn dùng motor bước kéo cuộn nhãn, cảm biến khe nhãn báo để dừng đúng mép. Máy cắt dây điện, máy đếm viên, máy chiết rót bằng bơm nhu động cũng vậy, vì định lượng theo số xung rất trực quan.

Camera PTZ, rèm tự động, van tiết lưu và ô tô

Camera quay quét (PTZ) dùng motor bước cho trục quay ngang, quay dọc và cụm ống kính. Rèm tự động, cửa gió điều hòa cũng dùng motor bước. Điều hòa inverter dùng van tiết lưu điện tử EEV: một motor bước PM nhỏ (thường 12 VDC, đơn cực) đẩy kim van theo từng bước để điều chỉnh lưu lượng môi chất. Trên ô tô, motor bước có ở van không tải của các đời xe phun xăng cũ và kim đồng hồ táp-lô.

Thiết bị y tế và phòng thí nghiệm

Bơm tiêm điện, bơm truyền dịch, máy phân tích xét nghiệm, bàn dịch chuyển kính hiển vi cần chuyển động chính xác, êm, lặp lại tốt; đây là nơi motor 5 pha và motor vít me tích hợp được dùng nhiều. Với hệ nhiều trục, việc chọn đúng bộ điều khiển động cơ bước trọn bộ quyết định phần lớn độ ổn định của máy.

10. So sánh nhanh động cơ bước với các loại motor khác

Bảng dưới tóm tắt khác biệt chính giữa động cơ bước, motor DC giảm tốc, motor AC giảm tốc và servo.

Nếu chỉ cần quay đều một tốc độ, không cần dừng đúng vị trí (băng tải nhỏ, máy khuấy, máy quay rang), động cơ giảm tốc mini chạy điện xoay chiều hoặc motor 12V DC kết hợp bộ điều tốc motor đơn giản và rẻ hơn hẳn. Khi cần tốc độ cao, tải thay đổi mạnh và không được phép sai vị trí, motor servo mới là lựa chọn phù hợp.

11. Động cơ bước tháo từ máy in cũ có dùng lại được không?

Có, motor bước tháo từ máy in, máy scan, máy photocopy cũ dùng lại tốt cho dự án nhỏ như máy vẽ, máy khắc laser mini, cơ cấu xoay, miễn là motor còn tốt và xác định được thông số. Cần lưu ý nhiều máy in phun đời mới dùng motor DC chổi than kết hợp dải encoder chứ không phải motor bước: motor DC chỉ có 2 dây và xoay tay không có nấc, còn motor bước có 4, 5 hoặc 6 dây và xoay tay thấy rõ nấc đều.

• Đọc mã trên tem để tra góc bước, dòng pha; tem mờ thì đo điện trở cuộn dây và đối chiếu motor cùng kích thước.
• Xoay trục phải êm, đều nấc, không kẹt, không rè; bánh răng nhựa ép trên trục tháo ra dễ làm cong trục.
• Motor máy in thiết kế cho tải nhẹ như kéo giấy, không đủ sức kéo trục máy CNC; motor PM 7,5° cho độ phân giải thô.

12. Câu hỏi thường gặp về giới thiệu động cơ bước

• Động cơ bước có chạy trực tiếp bằng điện 220 V hay 12 V được không? Không. Động cơ bước luôn cần driver để chuyển dòng lần lượt qua các pha theo xung lệnh. Cấp thẳng 12 V vào một cuộn chỉ làm trục bị hút cứng một chỗ và cuộn dây nóng lên; cấp 220 V trực tiếp sẽ làm cháy motor. Nguồn 12 V, 24 V hay 220 V là để cấp cho driver.
• Động cơ bước có quay liên tục như motor thường được không? Được. Khi driver nhận chuỗi xung đều, motor quay liên tục với tốc độ tỉ lệ tần số xung; ở chế độ vi bước chuyển động gần như mượt.
• Vì sao động cơ bước có lực giữ khi đứng yên? Vì driver vẫn duy trì dòng trong cuộn dây khi không có xung, từ trường stator khóa rotor tại vị trí bước cuối. Khi ngắt điện, motor có nam châm chỉ còn mô-men hãm rất nhỏ.
• NEMA 17 nghĩa là gì? NEMA 17 là size mặt bích khoảng 1,7 inch, tức 42 mm. Ký hiệu này chỉ cho biết kích thước lắp ghép, không cho biết mô-men; motor NEMA 17 có mô-men giữ từ khoảng 0,2 đến 0,8 N·m tùy chiều dài thân.
• Góc bước 0,9° và 1,8° khác nhau thế nào? Motor 1,8° có 200 bước/vòng, motor 0,9° có 400 bước/vòng nhờ rotor nhiều răng gấp đôi. Loại 0,9° chính xác và êm hơn ở tốc độ thấp nhưng tốc độ tối đa thấp hơn với cùng tần số xung; loại 1,8° thông dụng và dễ thay thế hơn.
• Động cơ bước có tuổi thọ bao lâu? Không có chổi than nên tuổi thọ phụ thuộc chủ yếu vào ổ bi và lớp cách điện cuộn dây; làm việc trong giới hạn tải và nhiệt độ, motor thường chạy được hàng chục nghìn giờ.
• Tháo motor bước từ máy in cũ dùng được không? Dùng được cho dự án tải nhẹ nếu motor còn tốt và xác định được cặp cuộn dây, dòng pha. Cần phân biệt với motor DC có encoder cũng hay gặp trong máy in.
• Động cơ bước có cần hộp số không? Không bắt buộc, vì motor bước đã có mô-men lớn ở tốc độ thấp. Hộp số chỉ cần khi tải đòi hỏi mô-men vượt khả năng motor, cần độ phân giải cao hơn hoặc quán tính tải quá lớn so với quán tính rotor.
• Động cơ bước 2 pha có phải chạy điện 2 pha không? Không. "2 pha" chỉ số nhóm cuộn dây bên trong motor (pha A và pha B), không liên quan đến lưới điện. Dòng vào từng pha do driver tạo ra từ nguồn một chiều hoặc xoay chiều cấp cho driver.
• Động cơ bước có đảo chiều quay được không? Được, và rất dễ. Bộ điều khiển chỉ cần đổi mức tín hiệu chiều quay (DIR) là driver đảo trình tự cấp dòng, motor quay ngược ngay ở xung kế tiếp mà không cần đổi dây.