Co to jest silnik krokowy?

Silnik krokowy to urządzenie elektryczne, które dzieli pełny obrót silnika na poszczególne części zwane schodkami. Zasadniczo silniki te są bezszczotkowe, aby ułatwić synchroniczny obrót i działają bez wkładu zewnętrznego źródła na samą przekładnię. Działają za pomocą elektromagnesów rozmieszczonych w różnych miejscach wokół wału, każdy z wygrawerowanymi zębami. Te zęby pasują do zębów umieszczonych na samym kole zębatym. Gdy koło zębate się obraca, jedna sekcja dopasowuje się do zębów pierwszego elektromagnesu, odsuwając zęby od innych elektromagnesów i powtarzając to działanie podczas obracania się.

Ogólna zasada działania silników krokowych polega na przesunięciu każdego obrotu do określonej fazy. Każda faza silnika krokowego jest kontrolowana poprzez włączanie i wyłączanie elektromagnesu w powtarzalny sposób. Oznacza to, że w przeciwieństwie do silników prądu stałego (DC), które wykorzystują szczotki i są sterowane napięciem, silniki krokowe należy ładować tylko na samym wale.

W konstrukcji urządzenia istnieją trzy rodzaje mechanizmów sterowania silnikiem krokowym. Jeden format wykorzystuje magnes stały umieszczony w wirniku do sterowania elektromagnesami poprzez tworzenie przyciągania i odpychania na biegu. Inni używają kontroli magnetycznej na samym wale i zasadniczo ciągną koło zębate w kierunku wału w sposób odwrotny do poprzedniego formatu. Jeszcze innym projektem jest technika kombinowana, która wykorzystuje reakcje magnetyczne zarówno z koła zębatego, jak i wału.

Niektóre negatywne cechy silników krokowych czynią je wysoce unikalnymi w dziedzinie kontroli ruchu. Po pierwsze, sterownik silnika krokowego wymaga stałego źródła zasilania do działania. Dodatkowo fizyka urządzenia oznacza, że ​​wraz ze wzrostem prędkości biegu rzeczywisty moment obrotowy maleje. Stwarza to sytuację, w której silnik zaczyna wibrować, którą można kontrolować tylko poprzez dodanie tłumika do samego wału. Jednym ze sposobów złagodzenia tego ogólnego efektu jest dodanie do systemu większej liczby elektromagnesów, co zwiększa liczbę kroków i zmniejsza wibracje.

Większość współczesnych silników krokowych jest sterowana za pomocą systemu komputerowego, który utrzymuje właściwe ustawienie za pomocą poleceń cyfrowych. Mogą być zaprojektowane znacznie mniejsze niż silniki prądu stałego, z powodu braku zapotrzebowania na napięcie na samym przekładni. Przykłady małych silników krokowych stosowanych w nowoczesnym sprzęcie obejmują silniki w dyskach kompaktowych, drukarkach komputerowych i innych precyzyjnie sterowanych urządzeniach, które wymagają drobnych szczegółowych działań, aby prawidłowo funkcjonować.