So sánh động cơ 2ktts và 3ktts 2 chip: lựa chọn phù hợp cho dự án điện tử

Trong lĩnh vực thiết kế mạch điện và các dự án tự động hoá, việc lựa chọn động cơ phù hợp luôn là một quyết định quan trọng. Hai loại động cơ phổ biến hiện nay là động cơ 2ktts và 3ktts 2 chip, mỗi loại mang những đặc tính riêng, phù hợp với những yêu cầu kỹ thuật và môi trường sử dụng khác nhau. Bài viết sẽ đi sâu vào so sánh chi tiết giữa hai mẫu động cơ này, từ cấu trúc, thông số kỹ thuật, đến các yếu tố ảnh hưởng đến quyết định lựa chọn trong thực tiễn.

Cấu trúc và nguyên lý hoạt động

Động cơ 2ktts và 3ktts 2 chip đều thuộc họ động cơ bước (stepper motor) nhưng có những điểm khác biệt đáng chú ý trong thiết kế bên trong. Động cơ 2ktts thường có hai cuộn dây (two coil) được bố trí đối xứng, mỗi cuộn dây tạo ra một pha điện. Khi điện áp được cung cấp theo một chu kỳ nhất định, cuộn dây sẽ kích hoạt lần lượt, tạo ra các bước quay nhỏ và chính xác.

Ngược lại, động cơ 3ktts 2 chip sử dụng ba cuộn dây (three coil) được chia thành hai chip riêng biệt, mỗi chip chứa một hoặc hai cuộn. Thiết kế này cho phép điều khiển linh hoạt hơn, vì mỗi chip có thể được cấp nguồn độc lập hoặc đồng thời, tạo ra các chế độ hoạt động đa dạng như chế độ half-step hoặc microstepping. Việc có ba cuộn dây cũng giúp tăng cường mô-men xoắn ở một số vị trí quay, đồng thời giảm hiện tượng rung lắc khi vận hành ở tốc độ cao.

Thông số kỹ thuật cơ bản

Điện áp và dòng điện định mức

• Động cơ 2ktts thường yêu cầu điện áp đầu vào từ 12V đến 24V, với dòng điện định mức mỗi cuộn khoảng 1.2A – 2A, phù hợp với các bộ điều khiển đơn giản.
• Động cơ 3ktts 2 chip có thể hoạt động ở dải điện áp rộng hơn, từ 24V lên đến 48V, và dòng điện mỗi cuộn có thể lên tới 2.5A, cho phép đáp ứng nhu cầu tải nặng hơn.

Độ phân giải và góc bước

• Động cơ 2ktts thường có góc bước tiêu chuẩn 1.8° (200 bước mỗi vòng), thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu vị trí chính xác nhưng không đòi hỏi tốc độ cao.
• Động cơ 3ktts 2 chip có thể hỗ trợ góc bước 1.5° hoặc thậm chí 0.9° khi kết hợp với chế độ microstepping, mang lại khả năng điều chỉnh vị trí mịn hơn.

Khối lượng và kích thước

• Với cấu trúc hai cuộn dây, động cơ 2ktts thường nhẹ hơn, trọng lượng trung bình từ 150g đến 250g, giúp giảm tải trọng trên trục quay và dễ dàng lắp đặt trong không gian chật hẹp.
• Động cơ 3ktts 2 chip do có ba cuộn và hai chip riêng biệt, trọng lượng thường nằm trong khoảng 300g – 450g, đòi hỏi thiết kế khung máy chắc chắn hơn để chịu được trọng lượng và mô-men xoắn tăng lên.

Ứng dụng thực tiễn

Việc lựa chọn giữa 2ktts và 3ktts 2 chip phụ thuộc vào bản chất của dự án. Dưới đây là một số trường hợp thường gặp:

Hệ thống in 3D

Trong máy in 3D, yêu cầu về độ chính xác vị trí trục X, Y và Z là rất cao, đồng thời cần khả năng thay đổi tốc độ quay linh hoạt. Động cơ 3ktts 2 chip, với khả năng microstepping và mô-men xoắn lớn hơn, thường được ưu tiên cho các trục chịu tải nặng như trục Z. Tuy nhiên, nếu máy in có kích thước nhỏ và không cần tải trọng lớn, động cơ 2ktts vẫn đáp ứng đủ yêu cầu với chi phí thấp hơn.

Robot tự động hoá

Trong các robot công nghiệp, các khớp quay thường phải thực hiện các chuyển động nhanh và chính xác đồng thời. Động cơ 3ktts 2 chip nhờ khả năng giảm rung và hỗ trợ các chế độ điều khiển tinh vi (half-step, microstepping) giúp cải thiện độ mượt của chuyển động. Ngược lại, các robot mini hoặc robot giáo dục thường sử dụng động cơ 2ktts vì chúng đơn giản hơn trong việc lập trình và tích hợp.

Thiết bị đo lường và kiểm soát

Đối với các thiết bị đo lường như máy bơm kim loại, bộ lọc tự động, yêu cầu độ ổn định và độ bền lâu dài. Động cơ 2ktts, với cấu trúc ít thành phần hơn, thường có độ bền cao hơn trong môi trường khắc nghiệt, đồng thời giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc do nhiệt độ quá cao. Tuy nhiên, nếu thiết bị cần thay đổi vị trí nhanh và có độ phân giải cao, 3ktts 2 chip sẽ là lựa chọn hợp lý hơn.

Tiêu chí lựa chọn cho dự án

Yêu cầu mô-men xoắn

Nếu dự án yêu cầu mô-men xoắn lớn, đặc biệt ở tốc độ quay trung bình đến cao, động cơ 3ktts 2 chip thường đáp ứng tốt hơn nhờ thiết kế ba cuộn và khả năng cung cấp dòng điện cao hơn. Ngược lại, đối với các tải nhẹ hoặc tải cố định, động cơ 2ktts có thể đáp ứng đủ mà không gây lãng phí năng lượng.

Sản phẩm bạn nên cân nhắc mua

Động cơ 2ktts,3ktts 2 chip

Giá gốc: 4.680.000 đ - Giá bán: 3.600.000 đ (Tiết kiệm: 1.080.000 đ)

Tem nổi động cơ Esp và Esp+ Zin chính hãng - Giảm 5000đ còn 18000đ

Giá gốc: 23.040 đ - Giá bán: 18.000 đ (Tiết kiệm: 5.040 đ)

Động cơ V8 Cốc thép không gỉ, Cốc cà phê động cơ 180ML cổ điển, Thiết kế thực tế cá nhân Tường đôi có tay cầm Cốc cách nhiệt Quà tặng cho nam và bé trai

Giá gốc: 229.786 đ - Giá bán: 179.520 đ (Tiết kiệm: 50.266 đ)

Bóng đá Động Lực Cơ bắp UCV 3.05 số 4 + Tặng kim bơm bóng và lưới đựng bóng

Giá gốc: 379.000 đ - Giá bán: 305.000 đ (Tiết kiệm: 74.000 đ)

Độ chính xác và độ mịn của bước

Đối với các ứng dụng cần vị trí cực kỳ chính xác (ví dụ: máy quét, máy cắt laser), việc sử dụng động cơ 3ktts 2 chip với chế độ microstepping sẽ giảm thiểu sai số vị trí. Khi yêu cầu chỉ cần độ chính xác tiêu chuẩn (khoảng 0.1mm), động cơ 2ktts đã đáp ứng tốt.

Không gian lắp đặt và trọng lượng

Trong các thiết kế máy móc có không gian hạn chế, trọng lượng nhẹ của động cơ 2ktts là một lợi thế lớn. Động cơ 3ktts 2 chip, dù nặng hơn, lại phù hợp với các khung máy có khả năng chịu tải và không gian rộng rãi, nơi việc giảm kích thước không phải là ưu tiên hàng đầu.

Chi phí và khả năng bảo trì

Chi phí mua sắm và bảo trì là một yếu tố không thể bỏ qua. Động cơ 2ktts thường có giá thành thấp hơn, do số lượng cuộn dây ít hơn và cấu trúc đơn giản. Ngoài ra, khi gặp sự cố, việc thay thế hoặc sửa chữa cũng dễ dàng hơn. Động cơ 3ktts 2 chip có giá cao hơn, nhưng bù lại cung cấp hiệu năng vượt trội, phù hợp với các dự án có ngân sách đủ và yêu cầu chất lượng cao.

Lợi thế và hạn chế của mỗi loại

Động cơ 2ktts

• Lợi thế: Thiết kế đơn giản, trọng lượng nhẹ, chi phí thấp, dễ dàng tích hợp vào các mạch điều khiển cơ bản.
• Hạn chế: Mô-men xoắn và độ phân giải giới hạn, không hỗ trợ các chế độ microstepping phức tạp, có thể gây rung khi vận hành ở tốc độ cao.

Động cơ 3ktts 2 chip

• Lợi thế: Độ phân giải cao hơn, khả năng microstepping, mô-men xoắn lớn, giảm rung và tăng độ ổn định trong các ứng dụng tốc độ cao.
• Hạn chế: Trọng lượng nặng hơn, chi phí cao hơn, yêu cầu bộ điều khiển phức tạp hơn để khai thác hết tiềm năng.

Trong thực tế, quyết định cuối cùng thường dựa trên một sự cân bằng giữa yêu cầu kỹ thuật, ngân sách và môi trường lắp đặt. Người thiết kế cần xem xét toàn diện các yếu tố trên, đồng thời thử nghiệm thực tế để xác định loại động cơ nào mang lại hiệu suất tối ưu cho dự án của mình.

Cuối cùng, việc hiểu rõ đặc tính của từng loại động cơ, từ cấu trúc bên trong đến các thông số kỹ thuật, sẽ giúp các kỹ sư và nhà thiết kế đưa ra quyết định sáng suốt, giảm thiểu rủi ro và tối ưu hoá hiệu năng của hệ thống điện tử.