Кроковий двигун – це двигун з розімкнутим контуром керування, який перетворює електричний імпульсний сигнал на кутове або лінійне переміщення. У разі відсутності втрат кроку швидкість двигуна та положення зупинки залежать від частоти імпульсного сигналу та кількості імпульсів, а не від зміни навантаження. Коли кроковий двигун отримує імпульсний сигнал, двигун обертається на фіксований кут (кут кроку) відповідно до заданого напрямку. Кутове переміщення двигуна та швидкість двигуна можна контролювати, контролюючи кількість та частоту імпульсів, щоб досягти точного керування з розімкнутим контуром. Однак, між фактичним кутом обертання крокового двигуна та теоретичною відстанню кроку можуть виникати деякі похибки. Існують певні похибки від одного кроку до будь-якого іншого, але номер кроку кожного циклу крокового двигуна однаковий. У разі відсутності втрат кроку похибка кроку не накопичується протягом тривалого часу.
Як запобігти втраті кроку за допомогою крокового двигуна, як згадувалося вище? Перш за все, нам потрібно знати, чому кроковий двигун втрачає крок?
1. Прискорення ротора повільніше, ніж обертове магнітне поле крокового двигуна. Іншими словами, коли швидкість обертання ротора повільніша за швидкість комутації, двигун втрачає крок. Причина полягає в тому, що вхідна потужність двигуна недостатня, і створюваний крутний момент не може встигати за швидкістю обертання ротора магнітного поля статора, що призводить до втрати кроку.
2. Середня швидкість ротора вища, ніж середня швидкість обертання магнітного поля статора. Статору потрібно більше часу для збудження, що перевищує час, необхідний для крокового двигуна. Ротор отримує занадто багато енергії в процесі крокового руху, що призводить до занадто великого крутного моменту, що генерується двигуном, і крокового руху двигуна.
3. Інерція навантаження крокового двигуна велика.
4. Кроковий двигун створює резонанс.
Насправді, причиною втрати кроку крокового двигуна є, по суті, неправильний вибір драйвера крокового двигуна. Тільки вибравши правильний та відповідний драйвер крокового двигуна, можна реалізувати свої переваги точного керування. Вибір правильного драйвера крокового двигуна вимагає драйвера, що перевищує або дорівнює струму двигуна, залежно від струму двигуна. Якщо потрібна низька вібрація або висока точність, можна використовувати розділений привід. Для двигунів з великим крутним моментом, наскільки це можливо, використовується високовольтний привід, щоб отримати хорошу високу швидкість. У той же час для драйвера багато людей безпосередньо використовують імпульсне джерело живлення як джерело живлення приводу. Однак, як правило, краще не використовувати імпульсне джерело живлення, особливо для крокових двигунів з високим крутним моментом, якщо імпульсне джерело живлення не більш ніж удвічі перевищує необхідну потужність. Під час роботи двигуна виникає велике індуктивне навантаження, яке миттєво створює високий тиск. Перевантаження імпульсного джерела живлення не є добрим, і це запобігає вимкненню. Точна стабілізація напруги не потрібна. Іноді це може призвести до пошкодження імпульсного джерела живлення та приводу. Для живлення крокового двигуна джерело постійного струму можна замінити звичайним тороїдальним або R-трансформатором.
Резонанс крокового двигуна виникає через те, що частота імпульсів двигуна дорівнює власній частоті крокового двигуна, а ця частота пов'язана з розподілом частоти драйвера. При використанні крокового двигуна дуже важлива здатність приводу до розподілу частоти. Чим менший діапазон резонансу, тим краще. Велике внутрішнє навантаження спричинене перевантаженням крокового двигуна. У цій ситуації слід уникати перевантаження двигуна під час використання.
Час публікації: 26 травня 2025 р.