Содержание
Шаговый двигатель – это машина синхронного типа, которая питается от постоянных токовых импульсов. Магнитное поле формируется за счет последовательного подключения разных пар полюсов. Рассмотрим алгоритм работы шагового двигателя, особенности и преимущества механизма.
Принципы функционирования
Ротор шагового двигателя на небольших скоростях движется прерывисто, перемещение идет под заданным углом между устойчивыми положениями. Число ступеней зависит от количества пар полюсов, определяет этот параметр и метод управления.
Сегодня шаговые двигатели активно эксплуатируют в разных сферах промышленности. Они обеспечивают высокую точность позиционирования рабочих органов – если сравнивать с другими моделями силовых агрегатов. Принцип устройства шагового двигателя синхронный: ротор будет перемещаться одновременно со статорным полем. Вращение вала дискретное, сохраняется стабильный угловой шаг. Его размеры определяются конструкцией и методикой управления. Это обеспечивает условия позиционирования ротора без создания обратной связи согласно положению. Двигатели можно устанавливать в мощных проводках роботов-манипуляторов, станков с ЧПУ, приводов для жестких дисков, полиграфических машин, и т. д, они без проблем справляются с нагрузками.
Для обеспечения комфортных условий эксплуатации предусматривается автоматическое высокоточное управление. Так контроллеры шаговых двигателей гарантируют точность и бесперебойность работы электроприводов.
Для чего применяется драйвер
Следующий вопрос, который нужно рассмотреть – как подобрать драйвер для шагового двигателя. Определить модель можно с учетом особенностей механизма, важно понимать принцип работы. Основная часть двигателей идет с шагом в 1.8 градусов, один полный оборот включает 200. Привод меняет положение после подачи напряжения питания на конкретную статорную обмотку. Направление вращения будет зависеть от направления тока. Первый контур отключается, питание начинает подаваться на вторую оболочку и последующие. После отработки каждой обмотки ротором совершается полный оборот.
Для управления используются специальные драйверы – они обеспечивают необходимую коммутацию обмоток, позволяют контролировать движение с высокой точностью. При покупке нужно учитывать модель силового агрегата и другие параметры эксплуатации. Правильный выбор драйвера для шагового двигателя – залог беспроблемного управления и бесперебойной эксплуатации. Функции устройств:
- Коммутация обмоток. Драйвер обеспечивает правильную последовательность подачи напряжения на обмотки для плавных вращений;
- Управление шагом. Бывает полным, половинным, четвертным, другим;
- Текущие регулировки. Драйвер управляет силой тока, подаваемого на обмотки, чтобы избежать перегрева и обеспечить стабильную работу;
- Защита. Встроенные функции предотвращают перегрев, перегрузки по току и короткие замыкания.
При попеременном переключении фаз питание в определенный момент времени подается только на одну фазу. Соответственно, точки равновесия мотора двигателя будут совпадать на каждом шагу с ключевыми, а полюса выражаться четко. Управление с перекрытиями фаз дает ротору возможность получать шаги к позициям, расположенным между полюсными выступами. Градус угла уменьшится, зато положение фиксации сместится.
Полушаговое управление предполагает комбинацию уже упомянутых алгоритмов. Питание через шаг будут получать то одна фаза, то сразу две. Длина снижается в 2 раза, что положительно влияет на точность позиционирования. В микрошаговом режиме ток будет корректироваться таким образом, чтобы положение для фиксации ротора шло на межполюсную точку.
Рекомендации покупателям шагового двигателя
Ответ на вопрос, как подобрать драйвер, можно дать с учетом ряда параметров. Всегда смотрите на тип двигателя – особенности устройств зависят от него. Биполярные силовые узлы требуют драйверов, способных управлять током в обе стороны через обмотки, тогда как униполярные используют более простые варианты. Следующие параметры – напряжение и ток. Драйвер должен обеспечивать необходимые для работы двигателя показатели.
Разрешение микрошагов зависит от модели, учитывайте плавность и точность движения. Интерфейсы управления могут поддерживаться разные, так что убедитесь в совместимости драйвера с контроллером. Плюсом будет наличие дополнительных функций по типу защиты от коротких замыканий, перегрузок, перегревов.