Характеристики и использование шагового двигателя

Шаговые двигатели постоянного тока являются бесколлекторными, которые характеризуются высокой надежностью и длительным сроком эксплуатации. Однако, в отличие от обычных щеточных электродвигателей постоянного тока, такие двигатели требуют сложных устройств управления, обеспечивающих необходимые фазовые коммутации. Вы можете узнать шаговый двигатель характеристики по ссылке, что поможет ознакомиться с устройством поближе.

Использование оборудования

Значительный рост производительности современных микроконтроллеров дал возможность использовать их для построения систем управления двигателями. Шаговые двигатели используются при необходимости в точном позиционировании и управлении скоростью вращения в системах, где скорость и момент являются достаточными. По сравнению с обычными коллекторными двигателями, в которых момент возрастает с ростом скорости вращения, в шаговых он является выше малых скоростей вращения и уменьшается при росте скорости. Кроме того, максимальная скорость вращения шаговых двигателей меньше, чем коллекторных, что уменьшает максимальное значение коэффициента редуктора и увеличивает момент во время его использования.

Описание принципов управления двигателями

Шаговые двигатели являются синхронными электрическими двигателями. Это означает, что сбалансированная позиция ротора определяется магнитным полем статора. Когда статор меняет магнитное поле, ротор пытается занять соответствующую сбалансированную позицию. Это означает, что необходимо сформировать правильное направление и соотношение токов в катушках статора для обеспечения необходимого магнитного поля.

Существует несколько режимов функционирования шаговых двигателей:

• полношаговый;
• полушаговый;
• микрошаговый.

В полношаговом режиме применяются два подхода к управлению ротором. При использовании первого подхода только одна фаза (одна катушка) включена в определенный момент времени (ротор занимает позиции напротив катушек статора), что не дает возможности достичь максимального момента. Во втором подходе одновременно используются обе катушки статора, обеспечивая на 40% больше крутящий момент, чем в предыдущем случае (ротор занимает позиции между полюсами статора).

Полушаговый режим — это комбинация двух подходов первого режима, обеспечивающего в 2 раза большее количество шагов. В микрошаговом режиме ток в катушках статора меняется малыми шагами, что обеспечивает разделение больших шагов на более мелкие.