Интернет-"Магазин-777"
Внимание! Акция!!!
3D Модели. Чертежи

Шаговые двигатели. Основы

Шаговый двигатель

Что такое шаговый двигатель?!

Во-первых, шаговый двигатель это двигатель, и это означает, что он преобразовывает электрическую энергию в механическую. Основное различие между ними и всеми остальными двигателями - это способ вращения. В отличии от других, шаговые вращаются не постоянно, а пошагово. Каждый шаг это доля полного круга. И эта доля в основном зависит от механических составляющих двигателя и способа вращения.

Шаговые двигатели также отличаются типом напряжения. Вместо постоянного или переменного напряжения, они приводятся в движение (как правило) импульсами. Каждый импульс переводится в степень вращения. Например, шаговый двигатель с 1.8 градуса будет вращаться на валу на 1.8 градуса на каждый приходящий импульс. Часто, из-за этой характеристики, шаговые двигатели еще называют цифровыми.

Простой шаговый двигатель

Как и все двигатели, шаговый двигатель состоит из статора и ротора. У ротора есть множество постоянных магнитов, а у статора катушки. Самая простая конструкция шагового двигателя будет выглядеть следующим образом:

Простой шаговый двигатель

Есть четыре катушки, закрепленные на статоре, под углом 90 градусов каждая. Каким способом катушки соединены между собой, в конечном итоге характеризует тип подключения шагового двигателя. На приведенном выше рисунке, катушки не соединены друг с другом. У вышеуказанного двигателя шаг вращения 90 градусов. Катушки активируются в циклическом порядке, одна за другой. Направление вращения вала определяется последовательностью активаций катушки. Следующая анимация демонстрирует этот двигатель в эксплуатации. Катушки находятся под напряжением последовательно, с интервалом примерно в 1 сек. Каждый раз вал поворачивается на 90 градусов, активируя следующий виток:

Простой шаговый двигатель

Режимы движения

В этом разделе поясняются различные способы подачи напряжения на катушки статора, и результаты движения вала двигателя.

Простой шаговый двигатель

Волновой привод или однокатушечное волнение

Первый способ описан ранее. Он называется однокатушечным волнением, и значит, что только одна катушка оказывается под напряжением в один такт двигателя. Этот способ редко используется, в основном в случаях когда нужно сэкономить энергию. Это обеспечивает менее половины от номинального крутящего момента двигателя, поэтому нагрузка на двигатель не может быть высокой. У этого двигателя будет четыре шага в полном цикле, то есть номинальное количество шагов в цикле.

Полношаговый привод

Второй, и наиболее часто используемый способ, это полношаговый привод. В соответствии с ним, катушки будут находиться под напряжением по парам. В соответствии с подключением катушек (последовательно или параллельно) двигатель потребует удвоить напряжение или удвоить ток, чтобы удовлетворить потребности в отличии от однокатушечного волнения. Тем не менее, он производит 100% от номинального крутящего момента двигателя. Этот двигатель будет иметь четыре шага в полном цикле, то есть номинальное количество шагов в цикле.

Полношаговый привод

Полушаговый привод

Это очень интересный способ по достижению двойной точности системы позиционирования, при этом не меняя оборудование! Согласно этому способу, все пары катушек могут быть под напряжением одновременно, в результате чего ротор вращается на половину, как и в обычной стадии. Этот метод может быть, как одно так и двух катушечным волнением. Следующая анимация наглядно это демонстрирует:

Полушаговый привод
Полушаговый привод

С помощью этого метода, тот же самый двигатель должен будет удвоить шаги за оборот, таким образом, удваивая точность системы позиционирования. Например, этот мотор будет иметь 8 шагов в цикле!

Микрошаговый привод

Микрошаговый привод является наиболее распространенным методом контроля шаговых двигателей в настоящее время. Смысл микрошагового привода в том, чтобы питать катушки двигателя не с помощью импульсов, а с помощью волнового сигнала. Таким образом, позиционирование с одной стадии на другую будет более гладким, что делает шаговый двигатель подходящим для использования в условиях высокой точности, таких как систем с ЧПУ позиционированием. Кроме того, напряжение частей, соединенных на двигателе, а также напряжение на самом двигателе значительно уменьшается. С микрошаговым приводом, шаговый двигатель может вращаться почти непрерывно, как простые двигатели постоянного тока. Волновой сигнал, с помощью которого питаются катушки, аналогичен сигналу переменного тока. Цифровые сигналы могут быть также использованы, вот несколько примеров:

Цифровые сигналы
Цифровые сигналы
Цифровые сигналы

Метод микрошагового привода является скорее методом питания, чем волнением катушки. Таким образом, микрошаговый привод может применятся при однокатушечном волнении и полношаговом приводе. Хотя может показаться, что микрошаговый привод увеличивает шаги еще больше, но как правило, этого не происходит.

Цифровые сигналы

В условиях высокой точности, трапециевидные шестерни используются для повышения точности. Этот метод используется для обеспечения плавного движения.

В следующей статье мы более детально остановимся на видах шаговых двигателей!

Шаговые двигатели которые используются на наших станках!

Видео работы наших станков на которых установлены шаговые двигатели:


Форум ЧПУ
Скачать бесплатно
Продажа фрез
Голосовой чат Zello
Голосовой чат Zello

Общайтесь с нами в каналах ZELLO: станки чпу 777 и бизнес не с нуля

Заказать обратный звонок
Наш видео канал YouTube
Twitte. Наш видео канал YouTube

Станки с ЧПУ творят чудеса!
Смотри и ставь лайки!

Ищите нас в соцсетях