ООО Престижснаб

Поиск

Случайное изображение

Реклама

Приколы Шайба пружинная

Шаговые двигатели


Шаговый двигатель - это электромеханическое устройство, преобразующие сигнал управления в угловое (или линейное) перемещение ротора с фиксацией его в заданном положении без устройств обратной связи. Современные шаговые двигатели являются, по сути, синхронными двигателями без пусковой обмотки на роторе, что объясняется не асинхронным, а частотным пуском шагового двигателя. Роторы могут быть возбужденными (активными) и невозбужденными (пассивными).

Сфера применения шаговых двигателей: подача пленки и изменение масштаба изображения в камерах, факсимильные аппараты, принтерах, копировальные машины, лотки подачи и сортировщики бумаги, а также дисководы, автомобилестроение, светотехническое оборудование, теплотехника, станки с ЧПУ.

По сравнению с другими приборами, которые могут выполнять эти же или подобные функции, система управления, используемая в шаговом двигателе, обладает следующими существенными преимуществами: во-первых, у нее нет обратной связи, обычно необходимой для управления положением или частотой вращения; во-вторых, не накапливается ошибка положения; в-третьих, шаговый двигатель совместим с современными цифровыми устройствами. По этим причинам различные типы и классы шаговых двигателей используют в периферийных устройствах компьютеров и подобных системах.

Как правило, работой шагового двигателя управляет электронная схема, а питание его осуществляется от источника постоянного тока. Шаговые двигатели применяют для управления частотой вращения без применения дорогого контура обратной связи. Этот привод используется в приводе с разомкнутой цепью.

Управление без обратной связи хотя и является экономически выгодным, но имеет и ряд ограничений. Например, поворот ротора становится колебательным и нестабильным по значению конечных скоростей, вследствие чего характеристики движения, частота вращения и ускорение шагового двигателя с управлением без обратной связи не могут быть такими же точными, как у двигателей постоянного тока с обратной связью. Следовательно, уменьшение колебаний - это основная проблема, которую необходимо разрешить для расширения границ применения шаговых двигателей.

 

Так чем же хорош шаговый двигатель?

Угол поворота ротора определяется числом импульсов, которые поданы на шаговый двигатель, а двигатель обеспечивает полный момент в режиме остановки (если обмотки запитаны) прецизионное позиционирование и повторяемость. Хорошие шаговые двигатели имеют точность 3-5% от величины шага. Эта ошибка не накапливается от шага к шагу. Возможность быстрого старта, остановки, реверсирования высокая. Надежность, связанная с отсутствием щеток, срок службы шагового двигателя фактически определяется сроком службы подшипников. Однозначная зависимость положения от входных импульсов обеспечивает позиционирование без обратной связи. Возможность получения очень низких скоростей вращения для нагрузки, присоединенной непосредственно к валу двигателя без промежуточного редуктора. Может быть перекрыт довольно большой диапазон скоростей, скорость пропорциональна частоте входных импульсов.

Наиболее важной особенностью шагового двигателя является то, что на каждый импульс управления ротор поворачивается на фиксированный угол, значение которого в градусах называется шагом. При получении команды логическая цепь определяет, какая фаза должна быть задействована и посылает сигнал управления на инвентор, определяющий значение тока шагового двигателя. Логическая схема обычно монтируется из транзисторных элементов или интегральных схем. Если выходной потенциал логической схемы высокий, возбуждается соответствующа фаза обмотки, например, фаза 1. Если выходной потенциал низкий, фаза обмотки с этим номером отключается. Двигатель вращается по часовой стрелке при управляющей последовательности 1 > 2 >3 >1 ..., направление против часовой стрелки реализуется при обратной последовательности 1 > 3 > 2 > 1 ... При этом заранее оговаривается, каким в данных условиях считать направление вращения по часовой стрелке. Фазы обмотки обозначаются как 1,2,3 (4 - для четырехфазных двигателей) и т.д. либо A и B для некоторых двухфазных двигателей.

Шаговые двигатели относятся к классу бесколлекторных двигателей постоянного тока. Как и любые бесколлекторные электрические машины, они имеют высокую надежность и большой срок службы, что позволяет использовать их в индустриальных применениях. По сравнению с обычными электродвигателями постоянного тока, шаговые двигатели требуют сложных схем управления, которые должны выполнять все коммутации обмоток.

Одним из главных преимуществ шаговых двигателей является возможность осуществлять точное позиционирование и регулировку скорости без датчика обратной связи. Это очень важно, так как такие датчики могут стоить намного больше самого двигателя. Однако это подходит только для систем, которые работают при малом ускорении и с относительно постоянной нагрузкой. Если нагрузка на ротор ШД превысит крутящий момент, то информация о положении ротора теряется и система потребует базирования с помощью, например, концевого выключателя или другого датчика.

При проектировании конкретных систем приходится делать выбор между сервоприводом и шаговым приводом. Когда требуется прецизионное позиционирование и точное управление скоростью, а требуемый момент и скорость не выходят за допустимые пределы, то шаговый привод является наиболее экономичным решением.

Главная | Новости | Карта сайта | Контакты



Rambler's Top100 Украинский портАл