Co to są silniki krokowe?

Silniki stepowe są silnikami, które obracają ustaloną liczbę stopni w odpowiedzi na impuls elektroniczny. Ta metoda umożliwia drobne kontrolowanie prędkości i wielkości obrotu bez użycia systemu sprzężenia zwrotnego. Silniki krokowe są często używane w dyskach, maszynach i robotyce. Są one cenione za wysoki moment obrotowy przy niskich prędkościach i ponieważ zwykle są wyjątkowo niezawodne we wszystkich środowiskach.

Silnik krokowy to zasadniczo okrąg elektromagnetów rozmieszczonych wokół jednego magnesu stałego, zwanego wirnikiem. Impuls elektryczności jest z kolei wysyłany do każdego elektromagnetu, ładując ją. Powoduje to obrócenie magnesu w kierunku elektromagnetu. Że elektromagnet jest rozładowywany, a następnie ładunek jest wysyłany do następnego. Ładowanie i rozładowywanie elektromagnetów powoduje, że wirnik obraca 360 stopni na swojej osi. Jeśli impulsy elektroniczne są wystarczająco szybkie, powoduje ciągły obrót wirnika.

Jeden ruch wirnika nazywa się krokiem. Każdy krok ma ten sam rozmiar, z odmianą nie więcej niż 3 do 5 stopni. Ponieważ każdy impuls jest zdarzeniem dyskretnym, odmiany nie sumują się z czasem i powodują znaczną utratę dokładności. Oznacza to, że silniki krokowe nigdy nie mogą być więcej niż 5 stopni od idealnej dokładności.

Prędkość obrotu silnika można zmienić, zmieniając częstotliwość impulsu. Jeśli impulsy zatrzymają się, jak gdy do silnika nie jest wysyłana zasilanie, wirnik będzie zgodny z najbliższym magnesem i tam utrzyma. Przyciąganie między magnesem a metalem wystarczy, aby nie odwrócić się od wału.

Silniki stepowe mają zazwyczaj trzy stopnie tryby. Tryb pełnego stopnia powoduje, że wirnik przesuwa jeden pełny krok dla każdego impulsu. Wiele standardowych silników krokowych to 200 kroków, co oznacza, że ​​każdy impuls powoduje, że wirnik przesuwa 1/200 koła 360 stopni. Standardowy silnik krokowy ustawiony w trybie pełnego kroku obróci zatem około 1,8 stopnia dla każdego impulsu.

Tryb na pół etapu pozwala operatorowi podwoić liczbę kroków na pełny obrót. Standardowy 200-etapowy silnik ustawiony w trybie pół stopni będzie skutecznie mieć 400 kroków, ponieważ wirnik porusza pół etapu dla każdego impulsu. Tryb Microstep dzieli obrót na jeszcze mniejsze kroki. Każdy podział impulsów pozwala na większą precyzję, ale powoduje również, że silnik stracił część swojego momentu obrotowego.