Что такое шаговый двигатель?

Шаговый двигатель - это электрическое устройство, которое делит полный оборот двигателя на отдельные части, называемые ступенями. Как правило, эти двигатели являются бесщеточными, чтобы облегчить синхронное вращение, и работают без ввода внешнего источника в саму шестерню. Они работают с помощью электромагнитов, расположенных в разных местах вокруг вала, на каждом из которых выгравированы зубы. Эти зубы соответствуют зубам, которые размещены на самом механизме. Когда зубчатое колесо вращается, одна часть совпадает с зубьями первого электромагнита, смещая зубья от других электромагнитов и повторяя это действие при вращении.

Общий принцип шаговых двигателей - переводить каждый оборот в определенную фазу. Каждая фаза шагового двигателя управляется путем повторного включения и выключения электромагнита. Это означает, что в отличие от двигателей постоянного тока (DC), которые используют щетки и управляются напряжением, шаговые двигатели необходимо заряжать только на самом валу.

В конструкции устройства существуют три типа механизмов управления шаговым двигателем. Один формат использует постоянный магнит, расположенный внутри ротора, для управления электромагнитами, создавая притяжение и отталкивание на передаче. Другие используют магнитный контроль на самом валу и по существу тянут шестерню к валу способом, противоположным предыдущему формату. Еще одна конструкция представляет собой комбинированную технику, в которой используются магнитные реакции как шестерни, так и вала.

Некоторые из отрицательных характеристик шаговых двигателей делают их весьма уникальными для области управления движением. Во-первых, для привода шагового двигателя требуется постоянный источник питания. Кроме того, физика устройства означает, что с увеличением скорости передачи фактический крутящий момент уменьшается. Это создает ситуацию, при которой двигатель начинает вибрировать, что можно контролировать только путем добавления демпфера к самому валу. Одним из способов смягчения этого общего эффекта является добавление в систему большего количества электромагнитов, что увеличивает количество шагов и уменьшает вибрации.

Большинство современных шаговых двигателей управляются через компьютерную систему, которая поддерживает правильное позиционирование с помощью цифровых команд. Они могут быть сконструированы намного меньше, чем двигатели постоянного тока, из-за отсутствия напряжения на самой передаче. Примеры небольших шаговых двигателей, используемых в современном оборудовании, включают в себя приводы компакт-дисков, компьютерные принтеры и другие устройства с точным управлением, которые требуют небольших подробных действий для правильного функционирования.