Что такое шаговый движок, и для чего он нужен?

Что такое шаговый двигатель, и для чего он нужен?
Что такое шаговый двигатель, и для чего он нужен?
Что такое шаговый двигатель, и для чего он нужен?
Что такое шаговый двигатель, и для чего он нужен?

Шаговый двигатель — это электромеханичское
устройство, которое конвертирует электронные импульсы в дискретные
механические перемещения. Так, пожалуй, можно дать серьезное определение.
Наверняка, каждый лицезрел, как смотрится шаговый двигатель снаружи: он
фактически ничем не отличается от движков других типов. В большинстве случаев это
круглый корпус, вал, несколько выводов (рис. 1).

Что такое шаговый двигатель, и для чего он нужен?

Рис. 1. Внешний облик шаговых движков семейства ДШИ-200.

Но шаговые движки владеют некими уникальными
качествами, что делает иногда их только комфортными для внедрения либо даже неподменными.

Чем все-таки неплох шаговый двигатель?

  • угол поворота ротора определяется числом импульсов, которые поданы на двигатель
  • двигатель обеспечивает полный момент в режиме остановки (если обмотки запитаны)
  • прецизионное размещение и повторяемость. Отличные шаговые движки имеют точность 3-5% от величины шага. Эта ошибка не
    скапливается от шага к шагу

  • возможность резвого старта/остановки/реверсирования
  • высочайшая надежность, связанная с отсутствием щеток, срок службы шагового мотора практически определяется сроком службы подшипников
  • конкретная зависимость положения от входных импульсов обеспечивает размещение без оборотной связи
  • возможность получения очень низких скоростей вращения для нагрузки, присоединенной конкретно к валу мотора без промежного редуктора
  • может быть перекрыт достаточно большой спектр скоростей, скорость пропорциональна частоте входных импульсов

Но не все так отлично…

  • шаговым движком присуще явление резонанса
  • вероятна утрата контроля положения ввиду работы без оборотной связи
  • потребление энергии не миниатюризируется даже без нагрузки
  • затруднена работа на больших скоростях
  • низкая удельная мощность
  • относительно непростая схема управления

Что избрать?

Шаговые движки относятся к классу бесколлекторных
движков неизменного тока. Как и любые бесколлекторные движки, они
имеют высшую надежность и большой срок службы, что позволяет использовать
их в критических, к примеру, промышленных применениях. По сопоставлению с
обыкновенными движками неизменного тока, шаговые движки требуют
существенно более сложных схем управления, которые должны делать все
коммутации обмоток при работе мотора. Не считая того, сам шаговый двигатель
— дорогостоящее устройство, потому там, где четкое размещение не
требуется, обыденные коллекторные движки имеют приметное преимущество.
Справедливости ради необходимо подчеркнуть, что в ближайшее время для управления
коллекторными движками все почаще используют контроллеры, которые по
трудности фактически не уступают контроллерам шаговых движков.

Одним из основных преимуществ шаговых движков является
возможность производить четкое размещение и регулировку скорости
без датчика оборотной связи. Это очень принципиально, потому что такие датчики могут
стоить намного больше самого мотора. Но это подходит только для
систем, которые работают при малом ускорении и с относительно неизменной
нагрузкой. В то же время системы с оборотной связью способны работать с
большенными ускорениями и даже при переменном нраве нагрузки. Если
нагрузка шагового мотора превзойдет его момент, то информация о положении
ротора пропадает и система просит базирования при помощи, к примеру,
концевого выключателя либо другого датчика. Системы с оборотной связью не
имеют подобного недочета.

При проектировании определенных систем приходится делать
выбор меж сервомотором и шаговым движком. Когда требуется
прецизионное размещение и четкое управление скоростью, а требуемый
момент и скорость не выходят за допустимые пределы, то шаговый двигатель
является более экономным решением. Как и для обыденных движков, для
увеличения момента может быть применен понижающий редуктор. Но для
шаговых движков редуктор не всегда подходит. В отличие от коллекторных
движков, у котрых момент вырастает с ускорением, шаговый
двигатель имеет больший момент на низких скоростях. К тому же, шаговые
движки имеют еще наименьшую наивысшую скорость по сопоставлению с
коллекторными движками, что ограничивает наибольшее передаточное
число и, соответственно, повышение момента при помощи редуктора. Готовые
шаговые движки с редукторами хотя и есть, но являются
экзотикой. Еще одним фактом, ограничивающим применение редуктора, является
присущий ему свободный ход.

Возможность получения низкой частоты вращения нередко
является предпосылкой того, что разработчики, будучи не в состоянии
спроектировать редуктор, используют шаговые движки необоснованно нередко. В
то же время коллекторный двигатель имеет более высшую удельную мощность,
низкую цена, ординарную схему управления, и вкупе с одноступенчатым
червячным редуктором он способен обеспечить тот же спектр скоростей, что
и шаговый двигатель. К тому же, при всем этом обеспечивается существенно
больший момент. Приводы на базе коллекторных движков очень нередко
используются в технике военного предназначения, а это косвенно гласит о
не плохих параметрах и высочайшей надежности таких приводов. Ну и в современной
бытовой технике, автомобилях, промышленном оборудовании коллекторные
движки всераспространены довольно очень. Все же, для шаговых
движков имеется своя, хотя и достаточно узенькая, сфера внедрения, где они
неподменны.
Ссылки по теме:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *