Wyświetlenia: 5 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 2023-05-29 Pochodzenie: Strona
Silnik krokowy to silnik sterowany cyfrowo, który odbiera sygnał impulsu sterującego i odpowiednio obraca się o określony kąt.W praktyce silnik krokowy i sterownik stanowią nierozłączną całość.Sygnał impulsu sterującego generowany przez mikrokontrolery, takie jak mikrokomputer jednoukładowy i procesor DSP, jest sygnałem o słabym natężeniu prądu, który można doprowadzić do uzwojenia silnika dopiero po wzmocnieniu mocy obwodu sterującego.Włącz w określonej kolejności.Dopóki uzwojenia każdej fazy są zasilane po kolei w określonej kolejności, silnik krokowy może wytworzyć wymagany ruch krokowy.
Silnik krokowy to silnik elektryczny, który pozwala na bardzo precyzyjną kontrolę położenia i prędkości.Ich obrót osiąga się poprzez kontrolowanie prądu.Silniki krokowe zazwyczaj występują w dwóch typach: jednostopniowe i wielostopniowe.Silnik jednostopniowy obraca się tylko o jeden stopień na raz, podczas gdy silnik wielostopniowy może obracać się o wiele kątów.
Kąt kroku silników krokowych zależy od ich konstrukcji i zwykle wynosi od 1,8 stopnia do 0,9 stopnia.Każdy kąt kroku odpowiada pozycji obrotowej, co sprawia, że silniki krokowe idealnie nadają się do zastosowań wymagających precyzyjnej kontroli położenia, takich jak drukarki, plotery, obrabiarki CNC itp.
Stojan reaktywnego silnika krokowego wykonany jest z blachy stali krzemowej, a dwa przeciwległe bieguny magnetyczne nawinięte są tym samym uzwojeniem o różnych kierunkach uzwojenia.Po włączeniu zasilania powstaje para biegunów N i S, a w wirniku silnika nie ma uzwojenia.Wirnik silnika wykonany jest z miękkiego materiału magnetycznego.Na zewnętrznej powierzchni bieguna wirnika i wewnętrznej powierzchni bieguna stojana znajduje się wiele małych zębów o tym samym rozmiarze i takim samym rozstawie.Siła elektromagnetyczna jest siłą napędową ruchu reaktywnego silnika krokowego.Pod wpływem siły elektromagnetycznej wirnik przesunie się do położenia maksymalnej przenikalności magnetycznej (lub minimalnego oporu magnetycznego) i znajdzie się w stanie równowagi.
Materiał wirnika silnika krokowego z magnesami trwałymi to magnetyzm trwały, liczba biegunów wirnika i stojana jest taka sama, wyjściowy moment obrotowy silnika jest duży, a kąt kroku jest stosunkowo duży, ale wydajność robocza jest dobry.
Budowa stojana hybrydowego silnika krokowego jest taka sama jak konstrukcji stojana reaktywnego silnika krokowego.Wirnik jest podzielony na dwie sekcje w kierunku osiowym.Ta sama liczba i rozmiar małych zębów jest równomiernie rozmieszczona w kierunku obwodowym żelaznego rdzenia w obu sekcjach, ale są one przesunięte o połowę podziałki zębów.W środku dwóch żelaznych rdzeni osadzony jest magnes trwały, tak że żelazny rdzeń na jednym końcu wirnika ma biegun N, a żelazny rdzeń na drugim końcu ma biegun S, jak pokazano na rysunku 1.1.Bieguny N i S wirnika pozostają niezmienione, a sekwencyjna zmiana polaryzacji N i S biegunów magnetycznych stojana jest realizowana poprzez kontrolowanie prądu uzwojenia stojana, a na biegunach N i S wirnika generowana jest odpowiednia siła popchnąć wirnik, aby obracał się zgodnie z wymaganiami.Ponieważ stałe pole magnetyczne wirnika hybrydowego silnika krokowego również generuje część momentu obrotowego, jest ono większe niż moment obrotowy generowany przez pole magnetyczne stojana reaktywnego silnika krokowego.
Najlepszy silnik krokowy będzie w stanie zapewnić wymagany moment obrotowy, a jednocześnie będzie wystarczająco szybki. Oto moje najlepsze typy w zależności od kategorii silnika krokowego:
Sterownik to obwód sterujący obrotami silnika krokowego.Otrzymują instrukcje od sterownika i przesyłają prąd do każdej fazy silnika krokowego.Główną funkcją sterownika jest konwersja sygnału sterującego na prąd elektryczny w celu wprawienia silnika krokowego w ruch obrotowy.Sterownik składa się zazwyczaj z zasilacza i stopnia wyjściowego sterującego każdą fazą silnika krokowego.W sterowniku zwykle stosuje się tranzystory mocy, takie jak MOSFET lub BJT, do sterowania prądem napędzającym silnik krokowy.
Silniki krokowe i napędy są często używane razem w celu precyzyjnego sterowania położeniem i prędkością.Obrót silnika krokowego odbywa się poprzez przesłanie sekwencji impulsów, których częstotliwość i kierunek są generowane przez sterownik.Sterownik przekształca te impulsy w prąd elektryczny i wysyła go do każdej fazy silnika krokowego, co powoduje obrót silnika.
Silniki krokowe i sterowniki są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, w tym w robotyce, drukarkach 3D, sprzęcie medycznym, sprzęcie automatyki i nie tylko.Przy wyborze silnika krokowego i sterownika należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak rozmiar, moment obrotowy i kąt kroku silnika, a także metodę sterowania, zakres prądu i napięcia sterownika.Ponadto należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak środowisko pracy i charakterystyka obciążenia silnika.Na przykład w środowiskach o wysokiej temperaturze lub dużej wilgotności konieczne jest wybranie silnika krokowego i sterownika, które będą w stanie dostosować się do tych środowisk.
Wybierając silnik krokowy i sterownik, należy zwrócić uwagę na kilka kluczowych parametrów.Oto kilka typowych parametrów:
Kąt kroku silnika krokowego wynosi zwykle od 1,8 stopnia do 0,9 stopnia, co oznacza, że każdy kąt kroku odpowiada pozycji obróconej.
Moment obrotowy silnika krokowego to moment obrotowy wytwarzany przez silnik, zwykle podawany w N·m lub oz-in (uncja-cal).
Zakres prądowy sterownika określa maksymalne możliwości napędowe silnika krokowego.Zazwyczaj prąd silnika jest wprost proporcjonalny do jego momentu obrotowego.
Aby zapewnić prawidłową pracę silnika, zakres napięcia sterownika musi odpowiadać napięciu znamionowemu silnika krokowego.
Silniki krokowe mogą wykorzystywać różne metody sterowania, w tym sygnały impulsowe i kierunkowe, sygnały czterofazowe i komunikację szeregową.
Rozdzielczość silnika krokowego to najmniejszy ruch, jaki może osiągnąć silnik, zwykle w krokach lub w odległości liniowej.
Rozmiar silnika krokowego musi odpowiadać scenariuszowi zastosowania, aby zapewnić możliwość zainstalowania silnika w żądanym miejscu.
Podsumowując, silniki krokowe i napędy są bardzo powszechnym układem silników do zastosowań wymagających precyzyjnej kontroli położenia i prędkości.Wybierając silnik krokowy i sterownik, należy wziąć pod uwagę kilka czynników, w tym kąt kroku, moment obrotowy, prąd, napięcie, metodę sterowania, rozdzielczość i rozmiar silnika.
