Что такое шаговый двигатель

Шаговый двигатель состоит из статора, содержащего обмотки возбуждения (то есть электромагнитные катушки) и, следовательно, ротора с постоянными магнитами (также используются роторы с переменным сопротивлением, но реже). Шаговый двигатель с магнитным ротором может удерживать ротор с обесточенными обмотками и получать больший крутящий момент. Узнать подробнее и сделать заказ можно на сайте https://nastanok.ru/shagovye-dvigateli. Из-за этого в станках с ЧПУ часто используются шаговые двигатели.

Достаточно высокая температура, создаваемая в катушках, легко рассеивается массой самого двигателя, поэтому шаговые двигатели менее подвержены тепловым повреждениям.

Как работает шаговый двигатель

Как правило, в зависимости от того, какая конкретная катушка статора закрыта или открыта, ротор будет вращаться, чтобы, так сказать, «настроиться» на магнитное поле. Например, если представить шаговый двигатель с двумя катушками в статоре и постоянным магнитом в роторе, то при достаточном напряжении на соответствующих катушках статора ротор с постоянным магнитом должен вращаться, чтобы «выровняться» с двигателем. магнитное поле статора. Если магнитное поле не вращается должным образом, ротор останется в этом положении.

Когда энергия не подается на эту катушку, а направляется непосредственно на следующую катушку, ротор снова повернется, чтобы настроить магнитное поле на новое положение. При этом абсолютно каждому обороту должен соответствовать угол шага, который в свою очередь может варьироваться от 180° до долей градуса (т. е. максимум 60°). Затем, когда вторая катушка закрывается, следующая катушка открывается. Это заставит ротор включить следующий шаг в том же направлении. Этот процесс продолжается до тех пор, пока одна катушка не включится, а другая соответственно не выключится.

Последовательность из шести шагов вернет ротор в то же состояние, в котором он был в начале последовательности. Теперь, если представить, что в конце первого шага вместо включения одной катушки и выключения второй включаются две катушки. В этом случае ротор повернется только на 30° (т. е. только на половину от 60°), чтобы выровняться в направлении наименьшего сопротивления. Таким образом, если первая катушка включена, а вторая выключена, ротор должен повернуться еще на 30 градусов. Это называется полушаговым движением и включает в себя последовательность из восьми движений.

Во время обратной последовательности закрытия/открытия ротор будет вращаться в противоположном направлении. В промышленности больше всего подходит шаговый двигатель, его угол полного шага вперед составляет от 1,8° до 7,5°. Чтобы уменьшить размер шага, нужно увеличить количество полюсов. Однако существует физический предел тому, сколько прямых стержней можно использовать.

Для уменьшения дискретности движения ротора СД часто используют микрошаговый режим. Сам микрошаг достигается непосредственно за счет автономного управления током обмоток шагового двигателя. Регулируя соотношение токов в обмотках, ротор можно зафиксировать между ступенями в промежуточном положении. Следовательно, можно улучшить плавность вращения ротора и добиться высокой точности позиционирования. Кроме того, в микрошаговом режиме разрешение может достигать 51200 шагов/об, что положительно скажется на общей работе устройства.