Подробно о шаговых двигателях

Шаговый двигатель https://grizlicnc.com.ua/nema34 — это электрический двигатель, основная особенность которого заключается в том, что его вал вращается, совершая шаги, то есть перемещаясь на фиксированное количество градусов. Эта функция обеспечивается внутренней структурой двигателя и позволяет узнать точное угловое положение вала, просто подсчитав, сколько шагов было выполнено, без использования датчика. Эта функция также делает его пригодным для широкого спектра приложений.

Принципы работы шагового двигателя

Как и все электродвигатели, шаговые двигатели имеют неподвижную часть (статор) и подвижную часть (ротор). На статоре есть зубцы, на которые намотаны катушки, а ротор представляет собой либо постоянный магнит , либо железный сердечник с переменным магнитным сопротивлением. Позже мы углубимся в различные конструкции ротора.

Основной принцип работы шагового двигателя заключается в следующем: при подаче питания на одну или несколько фаз статора ток, протекающий по катушке, генерирует магнитное поле, и ротор выравнивается с этим полем. При последовательной подаче различных фаз ротор может вращаться на определенную величину для достижения желаемого конечного положения.

Несколько устройств используются для подачи необходимого напряжения на катушки и, таким образом, позволяют двигателю нормально функционировать. Начиная с устройств, которые ближе к двигателю имеем:

Транзисторный мост — это устройство, физически управляющее электрическим соединением катушек двигателя. Транзисторы можно рассматривать как прерыватели с электрическим управлением, которые в закрытом состоянии позволяют подключить катушку к источнику электропитания и, таким образом, пропустить ток в катушке. Для каждой фазы двигателя необходим один транзисторный мост.

Предварительный драйвер — это устройство, которое управляет активацией транзисторов, обеспечивая необходимое напряжение и ток, в свою очередь управляется микроконтроллером.
MCU представляет собой блок микроконтроллера, который обычно программируется пользователем двигателя и генерирует определенные сигналы для предварительного привода, чтобы получить желаемое поведение двигателя.