Крокові двигуни

Кроковий двигун.
Кроковий двигун - це електричний двигун, основна особливість крокового двигуна полягає в тому, при обертанні валу, роблячи кроки, тобто переміщаючись на фіксовану кількість градусів. Ця функція досягається завдяки внутрішній структурі двигуна і дозволяє дізнатися точне кутове положення валу, просто підрахувавши скільки кроків було виконано, без необхідності використання датчика. Ця функція також робить його придатним для широкого спектру додатків та різних видів конвеєрів, верстатів ЧПУ.

Принцип роботи крокового двигуна.
Як і всі електродвигуни, крокові двигуни складаються з нерухомої частини (статор) та рухомої частини (ротор). На статорі є зубці, на які намотані котушки, а ротор є або постійним магнітом, або залізним сердечником зі змінним магнітним опором.
На схемі можна побачити, що зображує переріз двигуна, де ротор представляє це залізний осердя зі змінним магнітним опором.

Основний принцип роботи крокового двигуна полягає в наступному: при подачі живлення на одну або кілька фаз статора струм, що протікає по котушці, генерує магнітне поле і ротор вирівнюється з цим полем. При послідовній подачі різних фаз ротор може обертатися певну величину для досягнення бажаного кінцевого положення.

Типи крокових двигунів
Існує три основні типи крокових двигунів:

• Кроковий двигун із постійним магнітом
• Гібридний синхронний кроковий двигун
• Кроковий двигун із змінним опором

Кроковий двигун із постійним магнітом

У крокових моторах з постійними магнітами використовується постійний магніт (ПМ) в роторі, і вони працюють за рахунок тяжіння або відштовхування між роторними ПМ і статора електромагнітами.

Це найпоширеніший тип крокового двигуна проти іншими типами крокових двигунів, доступних над ринком. Цей двигун включає постійні магніти в конструкції двигуна. Основною перевагою цього крокового двигуна є невелика вартість виробництва.

Кроковий двигун із змінним опором
Двигуни із змінним опором (VR) мають залізний ротор і працюють за принципом мінімального опору при мінімальному зазорі, тому точки ротора притягуються до полюсів статора магніту.

Гібридний синхронний кроковий двигун
Гібридні крокові двигуни названі так тому, що в них використовується комбінація методів постійного магніту (PM) та змінного магнітного опору (VR) для досягнення максимальної потужності за мінімальних розмірів корпусу.

Найбільш популярним типом двигуна є гібридний кроковий двигун, оскільки він забезпечує хорошу продуктивність порівняно з ротором з постійними магнітами з точки зору швидкості, крокової роздільної здатності та моменту, що утримує. Але цей тип крокового двигуна дорожче, ніж крокові двигуни з постійними магнітами. Цей двигун поєднує характеристики крокових двигунів з постійними магнітами і зі змінним опором.

Гібридний кроковий мотор — це комбінація двох основних типів крокових моторів: постійномагнітного та мотора зі змінним магнітним полем. Його дизайн та принцип роботи спрямовані на використання переваг обох цих типів, щоб отримати кращі робочі характеристики. Відмінності гібридного крокового мотора від звичайного (наприклад, постійномагнітного):

Конструкція: Гібридні мотори мають зубчасті ротори та статори, що дозволяє досягти більш високого ступеня точності порівняно зі звичайними кроковими моторами. Точність: Завдяки своїй конструкції гібридні мотори можуть надавати менший кут кроку (зазвичай 0,9° або 1,8° на крок), що робить їх більш точними. Момент: Гібридні мотори зазвичай забезпечують більший момент на низьких швидкостях порівняно з звичайними постійномагнітними кроковими моторами. Переваги гібридного крокового мотора:

Висока точність: Одна з основних переваг гібридного мотора — це його висока точність завдяки меншому куту кроку. Більший момент: Ці мотори здатні генерувати більший момент, особливо на низьких швидкостях. Надійність: Гібридні мотори зазвичай більш надійні та довговічні завдяки своїй поліпшеній конструкції. Гнучкість: Завдяки комбінації переваг двох типів моторів гібридні крокові мотори можуть використовуватися в більш широкому діапазоні застосувань. Проте, гібридні крокові мотори також можуть бути дорожчими та важчими порівняно зі звичайними постійномагнітними кроковими моторами. Однак їх переваги часто роблять їх переважним вибором для багатьох промислових та комерційних застосувань.