2022-04-13

Устройство и принцип работы шаговых электродвигателей

Шаговый электродвигатель — это бесщеточный двигатель постоянного тока, вал, которого может осуществлять поворот на заданный угол, без использования обратной связи. Минимальное значение угла, на которой может повернуться вал называют шагом.

Принцип работы

В процессе работы шаговый двигатель преобразовывает последовательность входных импульсов в последовательность шагов, определяющих угол поворота вала.

Статор шагового двигателя состоит из нескольких электромагнитов с зубцами. На роторе также выполнены зубцы, причем они расположены таким образом, что единовременно могут совпадать вершины зубцов на роторе и на одном из электромагнитов (или паре электромагнитов).

Для того чтобы ротор повернулся на заданный шаг сначала запитывается один электромагнит, зубья на роторе притягиваются к зубьям на этом электромагните. Затем питание с первого магнита снимается и подается на второй электромагнит, и зубья ротора притягиваются к зубьям другого электромагнита. Для того, чтобы вал двигателя повернулся на заданный угол, или двигался согласно установленному закону необходимо вовремя подавать нужное число импульсов. Для подчи питания на электромагниты используется драйвер шагового двигателя.

В зависимости от конструкции двигателя электромагниты могут запитываться группами, количество групп их расположение выбирается разработчиком двигателя.

Основные типы шаговых электродвигателей

Разделяют ри основных типа шаговых двигателей:

• с постоянным магнитом (на роторе установлен один или несколько постоянных магнитов);
• с переменным сопротивлением (ротор выполнен из магнитомягкого материала);
• гибридный (совмещает конструктивные решение предыдущих типов);

Двигатели с постоянным магнитом способны обеспечить от 4 до 48 шагов на оборот, двигатели с переменным сопротивлением - от 24 до 72, гибридные до 400 шагов.

Подробнее об особенностях работы шаговых электродвигателей различных типов можно узнать на сайте electroprivod.ru.

---

---

Способы соединения электромагнитов

Биполярный двигатель имеет по два вывода А и B (всего 4 вывода). Упрощенная схема соединения обмоток показана на рисунке.

Для, того чтобы электромагнит начал работать необходимо подать на выводы обмотки разность потенциалов, причем в зависимости от полярности потенциалов на выводах, будет изменяться направление магнитного поля.

В униполярном двигателе пять выводов, из-за того, что центральные точки его обмоток соединяются между собой, и обычно подключаются к точке нулевого потенциала. Таким образом для того, чтобы включить электромагнит, нужно подать положительный потенциал на один из выводов обмотки, поэтому двигатель называется униполярным.

Направление поля можно изменить, подав положительный потенциал на противоположный вывод обмотки.

В 6-выводном двигателе центральные точки обмоток также могут быть подключены к точке нулевого потенциала, но они не соединены между собой, что позволяет подключать этот двигатель как биполярный и как униполярный.

В 8-выводном двигателе помимо всего прочего можно изменять соединение электромагнитов с последовательного на параллельное.

Характеристики шаговых двигателей

Основными параметрами, которые нужно учесть при выборе шагового двигателя являются:

---

---

• размер шага,
• погрешность,
• вращающий момент,
• допустимые нагрузки,
• напряжение питания.

Выбрать и купить шаговый двигатель можно на сайте компании ООО "Электропривод", при необходимости специалисты компании проконсультируют вас и помогут подобрать оптимальный вариант.