Что такое униполярный степпер?

Однополярный шаговый двигатель - это 50-процентный эффективный тип двухфазного шагового двигателя. Однополярный шаговый двигатель имеет две обмотки для каждой фазы, чтобы электрический ток мог течь только в одном направлении в каждой обмотке. Это противоречит конструкции с одной обмоткой на фазу двухполярного шагового двигателя, которая требует, чтобы электрический ток протекал в обоих направлениях. Однополярный шаговый двигатель имеет КПД 50%, поскольку он использует вдвое больше провода, чем биполярный шаговый двигатель аналогичного размера, но одновременно подает питание только на половину обмоток.

Этот тип шагового двигателя имеет простейшую схему из всех двухфазных шаговых двигателей. Каждая фаза однополярного шагового двигателя состоит из двух обмоток с общим заземлением, в результате чего на фазу приходится три провода. В большинстве случаев общие выводы заземления фаз будут соединены внутри двигателя, что приведет к пяти внешним выводам для двухфазного однополярного шагового двигателя.

При контролируемом питании обмоток через схему контроллера однополярная схема шагового двигателя не требует щеток, используемых двигателями, работающими от постоянного тока (DC), и направление вращения вала можно легко изменить. Используя схему внешнего контроллера, можно синхронизировать циклы включения обмоток, чтобы однополярный шаговый двигатель мог двигаться вперед или назад на точное количество шагов. В сочетании с другими технологиями униполярный шаговый двигатель может использоваться для создания домашней робототехники, проектов с управлением Arduino и других проектов, требующих точно синхронизированных угловых перемещений.

Поскольку обмотки однополярного шагового двигателя запитываются индивидуально с помощью схемы контроллера, отдельные обмотки становятся магнитно заряженными. Этот электромагнитный заряд тянет зубья шестерни к обмотке и в пределах досягаемости следующей обмотки. В этот момент ток на первую обмотку отключается схемой контроллера и направляется на следующую обмотку в серии. Поскольку ток переключается с одной обмотки на другую, зубья зубчатого колеса следуют за магнитным полем, делая шаг к следующей обмотке, где зубчатое колесо будет находиться в покое, пока процесс не будет повторен или полностью изменен.

В шаговом двигателе скорость, крутящий момент и направление движения контролируются схемой контроллера, предоставляя этим двигателям широкий спектр возможностей. Шаговый двигатель функционирует в отдельных шагах, поэтому вместо плавного вращения двигателя постоянного тока он производит больше шума и вибрации, чем двигатели постоянного тока сопоставимых размеров. С другой стороны, однополярный шаговый двигатель требует меньшего обслуживания, так как нет щеток для износа, и он производит контролируемые, переменные движения, которые невозможны с двигателем постоянного тока.