Co to jest silnik krokowy?
Silnik krokowy to urządzenie elektryczne, które dzieli pełny obrót silnika na poszczególne części zwane krokami. Zasadniczo silniki te są bezszczotkowe, aby ułatwić obrót synchroniczny i działać bez wprowadzania zewnętrznego źródła na samym biegu. Działają za pomocą elektromagnetów ułożonych w różnych lokalizacjach wokół wału, z których każdy wygrawerowany zębami. Zęby te pasują do zębów umieszczonych na samym biegu. Gdy przekładnia obraca się, jedna sekcja pasuje do zębów pierwszego elektromagnetu, kompensując zęby z innych elektromagnetów i powtarzając to działanie, gdy się obraca.
Ogólną zasadą silników stepowych polega na zmniejszeniu każdego obrotu na określoną fazę. Każda faza silnika krokowego jest kontrolowana przez włączenie i wyłączanie elektromagnetu w powtarzanym wzorze. Oznacza to, że w przeciwieństwie do silników prądu stałego (DC), które używają szczotek i są kontrolowane przez napięcie, silniki krokowe muszą być ładowane tylko na samym wałku.
W projekcie urządzenia istnieją trzy rodzaje mechanizmów sterowania silnikiem. Jeden format wykorzystuje stały magnes znajdujący się w wirniku do sterowania elektromagnetami poprzez tworzenie przyciągania i odpychania na biegu. Inni używają kontroli magnetycznej samego wału i zasadniczo ciągną bieg w kierunku wału w przeciwny sposób poprzedniego formatu. Jeszcze innym projektem jest technika kombinacji, która wykorzystuje reakcje magnetyczne zarówno z biegu, jak i wału.
Niektóre z negatywnych charakterystyk silników krokowych sprawiają, że są one bardzo unikalne w polu kontroli ruchu. Po pierwsze, sterownik silnika krokowego wymaga do działania stałego źródła zasilania. Ponadto fizyka urządzenia oznacza, że wraz ze wzrostem prędkości przekładni zmniejsza się faktyczny moment obrotowy. Stwarza to sytuację, w której silnik zaczyna wibrować, którą można kontrolować jedynie poprzez dodanie tłumienia to Sam wał. Jednym ze sposobów łagodzenia tego ogólnego efektu jest dodanie większej liczby elektromagnetów do systemu, co zwiększa liczbę kroków i zmniejsza wibracje.
Większość nowoczesnych silników krokowych jest kontrolowana za pomocą systemu komputerowego, który utrzymuje właściwe pozycjonowanie za pomocą poleceń cyfrowych. Można je zaprojektować znacznie mniejsze niż silniki DC, ze względu na brak potrzeb napięcia na samym biegu. Przykłady małych silników krokowych używanych w nowoczesnym wyposażeniu obejmują te w kompaktowych dyskach, drukarki komputerowe i inne urządzenia kontrolowane precyzyjnie, które wymagają drobnych szczegółowych działań do prawidłowego funkcjonowania.