Степпер мотори су један од једноставнијих мотора који се примењују у дизајну електронике где је потребан ниво прецизности и поновљивости. Нажалост, конструкција степпер мотора поставља ограничење брзине на мотор, знатно ниже од брзине коју електроника може да покреће мотор. Када је неопходно брзо покретање корачног мотора, тешко се реализује како се почиње појављивати број фактора.
Фактори високог степена
Неколико фактора постаје значајан дизајн и изазови имплементације када се корачни мотори покрећу уз велике брзине. Као и многе компоненте, понашање у стварном свету корачних мотора није идеално и далеко од теорије. Максимална брзина корачних мотора варира од произвођача, модела и индуктивности мотора брзином од 1000-3000 РПМ доступним (за веће брзине, серво мотори су бољи избор). Главни фактори који утичу на корачни мотор вожње при великим брзинама су:
- Инерција - Сваки покретни објекат има инерцију која се одупире променама у убрзању објекта. Код примене у нижим брзинама, могуће је започети вожњу корачног мотора при жељеној брзини без недостатка корака. Међутим, покушај покретања оптерећења на степпер мотору са великом брзином одмах је одличан начин за прескакање корака и губитак положаја. Осим врло лаганих оптерећења са малим инерцијалним ефектима, корачни мотор мора рафирати од мале брзине до велике брзине како би одржао положај и прецизност. Напредне контроле степпер мотора укључују ограничења убрзања и стратегије за компензацију инерције.
- Кривуље момента - обртни момент корачног мотора није исти за сваку брзину рада, али се смањује с повећањем брзине корака. Разлог за ово се заснива на оперативним принципима корачних мотора. Сигнал погона за корачне моторе ствара магнетно поље у калему мотора како би се створила сила да направи корак. Време за које магнетско поље долази до пуног чврстоћа зависи од индуктивности завојнице, напона погона и ограничења струје. Пошто се брзина вожње повећава, време кормила се задржава на њиховој пуној снази и скраћује обртни момент мотора.
- Сигнал погона - Да би максимална сила у корачном мотором, струја погонског сигнала мора досегнути максималну струју погона, а у великим брзинама се то мора учинити што је брже могуће. Вожња степпер мотора са вишим напонским сигналом може помоћи у побољшању обртног момента при великим брзинама које се аутоматски примјењују у сталним струјним рјешењима степпера.
- Мртва зона - идеалан концепт мотора омогућава му да се вози било којом брзином, а у најгорем случају смањује обртни момент када се брзина повећава. Нажалост, степпер мотори често имају мрту зону у којој мотор не може возити оптерећење при одређеној брзини. Ово је због резонанце у систему и варира за сваки производ и дизајн.
- Ресонанце - Степпер мотори покрећу механичке системе и сви механички системи могу пати од резонанце. Резонанција се јавља када се фреквенција вожње подудара са природном фреквенцијом система, а додатна енергија у систему нагиње повећању вибрација и губитка обртног момента, а не брзине. У апликацијама у којима ће прекомерне вибрације имати проблема, проналазак и прескакање брзина мотора степеника мотора посебно је важно. Чак и апликације које могу толерисати вибрације треба избјећи резонанцију гдје је то могуће, јер може знатно смањити вијек трајања система.
- Степ Сизе - Степпер мотори имају неколико доступних стратегија управљања, укључујући микро степпинг који омогућава моторима мање од пуних корака. Ови микро кораци не обезбеђују повећану тачност (првенствено микро кораци имају смањену тачност), али они омогућавају да операција степпера мотора буде тишина при мањим брзинама. Степпер мотори се могу возити једино брзо, а мотор не види ништа другачије у микро кораку или у пуном кораку. За пуну брзину, често је неопходно покретање корачног мотора са пуним корацима. Међутим, коришћење микро корака кроз криву степена убрзања мотора може знатно смањити шум и вибрације у систему.