Шаговый двигатель. Принцип работы

Чем отличаются серводвигатель и шаговый двигатель

Шаговый двигатель, по сути своей, является механическим электрическим аппаратом. Он производит преобразование управляющих импульсов. Они обеспечивают угловое передвижение ротора и производят качественную фиксацию в нужном положении. Они имеют синхронное движение, не обладают пусковой обмоткой на роторе. Поэтому шаговый двигатель отличается частотным пуском. При поэтапном запуске производятся шаги ротора, по сути, являющимися дискретными угловыми перемещениями. Шаговые двигатели отличаются тем, что могут производить позиционирование по положению.

Шаговый двигатель является не имеющим коллектора двигателем. Они долговечные и имеют длительный срок эксплуатации. Поэтому активно используются в самых разных областях промышленности. Серводвигатели – это двигатели постоянного тока. Такие станки имеют менее сложные схемы управления. Они так же популярны во всех областях индустрии.

Как работает станок с шаговым двигателем

Попеременное подключение катушек

Ротор будет стараться подстроиться под магнитное поле, поэтому начнёт производить вращательные движения. Это будет зависеть от катушек статора. Возьмём для примера шаговый двигатель, который имеет две катушки статора, ротор – постоянный магнит. Если стартерные катушки будут находиться в возбуждённом состоянии попеременно, ротор осуществит поворот, чтобы быть с ним на одной линии. Если магнитное поле не будет иметь вращения, ротор будет неподвижен.

Отсутствие подключения катушек

Если катушке не будет обеспечена электроэнергия, то ротор опять совершит поворот, чтобы подстроиться под другую позицию. Поворот будет соизмерим с углом шага. Угол шага от 180одо 60о. Катушки включаются попеременно, что даёт движение ротору, осуществляется следующий шаг без смены направления. Эта работа будет осуществляться, пока катушки будут по очереди включаться и выключаться. Через шесть шагов, ротор примет своё первоначальное положение.

Допустим, что после первого шага, оказались включёнными и первая катушка, и вторая. Тогда поворот ротора осуществится только на 30о, а не на 60о. Чтобы встать на одну линию со статором, ему нужно будет повернуться ещё на 30о. Это называют действием полушага, и подразумевает совершение восьми поочерёдных движений.

Подключение катушек в обратном порядке

Если включения и выключение в обратном порядке, ротор будет крутиться в другую сторону. На производствах более часто применяется станок с шаговым двигателем с углом перемещения от 180о до 7,5о. Если есть необходимость в уменьшении шагов перемещения, то нужно увеличить количество полюсов. Но имеется ограничение по числу полюсов.

Микро-шаг

Для того, чтобы сократить дискретность перемещения ротора, используется режим микро-шага. Автономно управляя токами в катушках, положение ротора может быть зафиксировано в промежутке между шагами. Этим можно добиться плавных движений ротора, при этом будет обеспечиваться предельная точность позиционирования. При активировании режима микро-шага, можно достичь разрешающей способности в 51200 шаг/об, что обеспечит плавную работу станка.

Добавить комментарий

Вы должны войти для комментирования.

Copyright © 2017. Все Права Защищены. Копирование материала с сайта vredestein.ru запрещено без письменного согласия и одобрения администрации ресурса.