Принцип работы шагового двигателя

Шаговый двигатель — это привод, который преобразует электрические импульсные сигналы в соответствующее угловое или линейное смещение, также известный как импульсный двигатель. Его основной принцип работы основан на электромагнитной индукции. Управляя последовательностью включения обмоток статора с помощью привода, генерируется вращающееся магнитное поле, заставляющее ротор двигаться под фиксированными углами.

 

Основной рабочий механизм
Электромагнитное преобразование: когда на обмотки статора подается напряжение, генерируется магнитное поле, которое притягивает постоянные магниты или зубчатые полюса ротора, преобразуя электрическую энергию в механическую. Изменение магнитного сопротивления в воздушном зазоре создает электромагнитный крутящий момент.

 

Шаговое движение: для каждого входного импульсного сигнала ротор вращается на фиксированный шаг, делая выходное угловое смещение пропорциональным количеству входных импульсов.

 

Управление направлением: изменяя последовательность фаз возбуждения обмотки (например, с A-B-C-D на D-C-B-A), направление вращения двигателя можно изменить на противоположное.

 

Характеристики управления и точность
Управление с разомкнутым-контуром: в условиях отсутствия-перегрузки скорость двигателя и положение остановки зависят только от частоты и количества импульсных сигналов, на которые не влияют изменения нагрузки.

 

Нет накопительной ошибки: двигатель имеет только периодические ошибки и не имеет накопительной ошибки. Погрешность угла шага обычно составляет 5–15 %, что делает его пригодным для точного управления положением.

 

Режимы движения: поддерживаются режимы полного-шага, полушага-и микрошага-шага. Управление подразделением может уменьшить угол шага (например, с 1,8 градуса, разделенного на 0,9 градуса), улучшая плавность и точность работы.

 

Распространенные типы
Переменное сопротивление: ротор не имеет постоянных магнитов и вращается в зависимости от изменений магнитного сопротивления.

Постоянный магнит: Ротор представляет собой постоянный магнит, обеспечивающий более высокий крутящий момент.

Гибрид: сочетает в себе характеристики обоих, обеспечивает высокую точность и большой крутящий момент и является наиболее широко используемым.