Bản vẽ động cơ bước chi tiết, sơ đồ mạch và nguyên lý hoạt động

Tác giả: ChungTu

Cập nhật lúc: 14/10/2025

Bạn đang tìm kiếm thông tin chi tiết về bản vẽ động cơ bước và sơ đồ điều khiển động cơ bước (step motor) để ứng dụng vào dự án của mình? Việc hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý và cách đấu dây là yếu tố then chốt để khai thác tối đa hiệu suất của loại động cơ điện (motor điện) đặc biệt này. Bài viết này của Thành Thái Motor sẽ cung cấp một hướng dẫn toàn diện, từ cấu trúc cơ bản đến các sơ đồ phức tạp, giúp bạn tự tin lựa chọn và vận hành motor điện một cách hiệu quả nhất.

Bản vẽ động cơ bước là sơ đồ thể hiện chi tiết cấu tạo, cách bố trí cuộn dây, đầu nối và nguyên lý hoạt động của từng pha trong motor. Đây là “tấm bản đồ” giúp kỹ sư, kỹ thuật viên và người sử dụng hiểu rõ cách đấu dây, kiểm tra và vận hành động cơ một cách chính xác nhất. Việc nắm vững bản vẽ không chỉ giúp tối ưu hiệu suất mà còn hạn chế tối đa lỗi hư hỏng trong quá trình lắp đặt hoặc bảo trì.

Khái niệm chung về bản vẽ động cơ bước và các yếu tố cần thiết khi lắp đặt

Động cơ bước thường có 5 hoặc 6 dây ra.

Động cơ 5 dây: Có 5 cuộn dây nối chung một đầu, tạo thành một dây chung (common). Bản vẽ đấu dây của loại mô tơ điện này tương đối đơn giản.
Động cơ 6 dây: Mỗi cuộn đều có hai đầu dây được đưa ra ngoài. Điều này mang lại sự linh hoạt cao hơn trong việc kết nối. Bản vẽ động cơ bước 6 dây cho phép đấu nối sao hoặc ngũ giác.

Luôn ngắt nguồn điện trước khi đấu dây.
Sử dụng đồng hồ vạn năng để xác định đúng các cặp dây của từng pha.
Đảm bảo driver bạn sử dụng tương thích với loại động cơ điện (số pha, dòng điện).
Kiểm tra lại toàn bộ kết nối theo bản vẽ động cơ bước trước khi cấp điện lần đầu.

Với một bản vẽ hoặc sơ đồ điều khiển động cơ bước rõ ràng không chỉ giúp bạn kết nối driver, vi điều khiển và nguồn điện đúng cách mà còn tối ưu hiệu suất vận hành, giảm thiểu rủi ro hư hỏng. Việc nắm vững bản vẽ này sẽ giúp bạn chủ động thiết kế, lắp ráp và bảo trì hệ thống truyền động chính xác, an toàn và chuyên nghiệp hơn.

Một mạch điều khiển cơ bản gồm:

Bộ vi điều khiển (MCU) hoặc PLC: Tạo ra các tín hiệu xung (PUL/STEP) và tín hiệu chiều (DIR).
Driver động cơ bước: Nhận tín hiệu từ MCU, khuếch đại và cấp dòng điện tương ứng vào các pha của động cơ.
Nguồn điện: Cung cấp năng lượng cho cả driver và động cơ điện.

Xem thêm: Nguồn điện tạo ra hiệu điện thế giữa hai cực bằng cách nào?

Giá motor có thể khác nhau tùy thuộc vào loại driver đi kèm.

Bản vẽ điều khiển động cơ bước biểu thị các dây nối trong bo mạch

Driver sẽ đọc tín hiệu xung từ MCU. Mỗi xung tương ứng với một bước quay của rotor. Tần số của chuỗi xung quyết định tốc độ quay của mô tơ điện. Tín hiệu chiều (DIR) sẽ xác định trình tự cấp điện cho các pha, từ đó quyết định chiều quay của động cơ. Một bản vẽ điều khiển động cơ bước rõ ràng sẽ thể hiện các kết nối này.

Với Arduino, việc điều khiển một motor điện 220v (loại nhỏ) trở nên đơn giản nhờ các thư viện có sẵn như AccelStepper. Bản vẽ kết nối thường bao gồm việc nối các chân STEP và DIR của driver (ví dụ A4988 hoặc DRV8825) vào các chân digital của Arduino.
Với PLC, việc điều khiển thường được thực hiện qua các ngõ ra phát xung tốc độ cao (PTO). Bản vẽ điều khiển động cơ bước với PLC phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi độ tin cậy cao. Nhiều người mua mô tơ điện công nghiệp để dùng với PLC.

Mô phỏng bản vẽ thực tế của mạch điều khiển bằng Arduino

Khi xem một bản vẽ động cơ bước hoặc chọn mua motor, bạn cần chú ý đến các thông số sau. Đây là yếu tố quyết định giá motor.

Góc bước là góc quay nhỏ nhất của rotor khi nhận một xung điều khiển. Góc bước càng nhỏ, độ phân giải của động cơ càng cao, vị trí càng chính xác. Ví dụ, động cơ có góc bước 1.8 độ sẽ cần 200 bước để hoàn thành một vòng quay (360/1.8). Một động cơ điện nhập khẩu thường có thông số này rất chính xác.

Mô-men giữ (Holding Torque): Mô-men xoắn lớn nhất mà động cơ có thể giữ khi đứng yên.
Mô-men kéo ra (Pull-out Torque): Mô-men xoắn lớn nhất mà động cơ có thể cung cấp khi đang quay ở một tốc độ nhất định.
Điện áp và dòng điện định mức: Thông số quan trọng để chọn driver và nguồn phù hợp. Một motor điện 220v sẽ cần nguồn tương ứng. Các loại motor điện pha 220v rất phổ biến.

Xem thêm: Hướng dẫn cách sử dụng máy bơm nước và cách bảo quản

Có nhiều phương pháp điều khiển khác nhau, mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng. Việc lựa chọn phụ thuộc vào yêu cầu về tốc độ, mô-men và độ mịn của chuyển động. Các phương pháp này đều được thể hiện qua các sơ đồ động cơ bước khác nhau.

Trong phương pháp này, chỉ có một cuộn dây được cấp điện tại một thời điểm. Nó tạo ra chuyển động đơn giản nhưng mô-men xoắn thấp vì chỉ một cuộn dây hoạt động. Bản vẽ động cơ bước cho phương pháp này là đơn giản nhất.

Phương pháp này cấp điện cho hai cuộn dây cùng lúc. Điều này tạo ra mô-men xoắn lớn hơn so với điều khiển dạng sóng. Đây là phương pháp phổ biến cho các loại motor điện công nghiệp. Bản vẽ động cơ bước full-step phức tạp hơn một chút.

Đây là sự kết hợp của hai phương pháp trên, xen kẽ giữa việc cấp điện cho một cuộn dây và hai cuộn dây. Kết quả là động cơ quay với các bước nhỏ hơn một nửa so với bước đầy đủ, làm tăng độ phân giải và giúp chuyển động mượt mà hơn. Một sơ đồ điều khiển động cơ bước tốt sẽ hỗ trợ chế độ này.

Đây là phương pháp tiên tiến nhất, thay vì chỉ bật/tắt hoàn toàn dòng điện, driver sẽ điều khiển dòng điện qua các cuộn dây theo dạng hình sin. Điều này cho phép rotor dừng ở các vị trí trung gian giữa các bước, tạo ra chuyển động cực kỳ mượt mà và giảm thiểu rung động. Bản vẽ điều khiển động cơ bước vi bước đòi hỏi driver chuyên dụng. Đây là công nghệ thường thấy ở các motor điện tốt nhất.

Trước hết, hãy ngắt nguồn điện để đảm bảo an toàn. Sau đó, sử dụng đồng hồ vạn năng để xác định chính xác cặp dây của từng pha. Cuối cùng, đối chiếu với bản vẽ đấu dây động cơ bước để chắc chắn driver tương thích với loại motor (số pha, dòng điện).

Bản vẽ đấu dây tập trung vào kết nối giữa các cuộn dây và driver, còn bản vẽ điều khiển động cơ bước mô tả cách tín hiệu xung (STEP/PUL) và chiều quay (DIR) từ vi điều khiển như Arduino hoặc PLC được truyền đến driver để điều khiển motor chính xác.

Xem thêm: Mạch điều khiển tốc độ động cơ 1 pha hiệu quả nhất

Hoàn toàn có thể! Với Arduino, bạn chỉ cần kết nối chân STEP và DIR của driver (như A4988, DRV8825). Với PLC, bản vẽ điều khiển động cơ bước sử dụng ngõ ra phát xung tốc độ cao (PTO), rất phù hợp cho các ứng dụng tự động hóa công nghiệp.

Để đọc bản vẽ động cơ bước hiệu quả, bạn nên bắt đầu từ phần ký hiệu các cuộn dây và hướng dòng điện. Sau đó xác định điểm “common” và thứ tự pha. Khi hiểu được nguyên lý dòng điện di chuyển qua từng pha, bạn sẽ dễ dàng hình dung được hướng quay và mô-men của motor. Việc luyện tập đọc sơ đồ thực tế sẽ giúp bạn nhanh chóng thành thạo.

Không hoàn toàn. Bản vẽ động cơ bước chỉ dành cho các loại motor điều khiển theo từng bước (stepper motor), khác biệt so với động cơ DC hoặc AC thông thường. Tuy nhiên, kiến thức về sơ đồ mạch, cách đấu dây và driver có thể giúp bạn hiểu sâu hơn về nguyên lý chung của các loại động cơ điện công nghiệp, từ đó dễ dàng ứng dụng vào nhiều hệ thống khác nhau.

Việc hiểu rõ bản vẽ động cơ bước và bản vẽ điều khiển động cơ bước là nền tảng vững chắc để khai thác hiệu quả công nghệ này. Từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động đến các phương pháp điều khiển và bản vẽ đấu dây, mỗi yếu tố đều đóng vai trò quan trọng. Một sơ đồ điều khiển động cơ bước chính xác sẽ giúp bạn tiết kiệm thời gian và tránh các sự cố không đáng có.

Tại Thành Thái Motor, chúng tôi không chỉ bán motor điện, chúng tôi cung cấp giải pháp toàn diện. Với kinh nghiệm nhiều năm trong ngành, chúng tôi tự tin tư vấn cho bạn lựa chọn được loại motor điện, mô tơ điện phù hợp nhất với giá motor cạnh tranh. Hãy liên hệ ngay tại Thành Thái Motor để được hỗ trợ tư vấn sản phẩm cùng các dịch vụ chăm sóc khách hàng tốt nhất.