Krokový motor, výhody, nevýhody, aplikace, fungování

Krokový motor

Je to elektromechanické digitální zařízení, ve kterém je vstupem elektrický signál a výstup, který dostáváme, je mechanický. Je to také digitální zařízení, protože vyžaduje pulsy. Krokový motor je speciální typ synchronního motoru, který se používá k otáčení rotoru o určitý počet stupňů na každý elektrický impuls přijatý jeho řídicí jednotkou nebo o 15 stupňů na impuls.

Jedná se o motor, který se může otáčet v obou směrech, tj. ve směru i proti směru hodinových ručiček, nasouvat přesné úhlové přírůstky ve stupních, udržovat přídržný moment při nulové rychlosti a lze jej ovládat digitálními signály. Pohybuje se v úhlových polohách nebo úhlových krocích, které se nazývají kroky, které reagují na digitální impuls do elektrického obvodu pohonu.

Krokový motor pracuje na principu, že rotor se v určité poloze vyrovnává se zuby budícího pólu v magnetickém obvodu. Minimální reluktanční dráha existuje u budícího pólu. Buzení závisí na počtu vstupních impulsů. Aktivuje sled krokových pohybů v reakci na sled vstupních impulsů.

Výstup krokového motoru je zcela určen počtem vstupních impulsů daných systému. Krokový pohyb může být buď úhlový nebo lineární a může být ve směru nebo proti směru hodinových ručiček. Každý pulzní vstup aktivuje jeden krokový pohyb a každá otáčka krokového motoru se skládá z řady jednotlivých krokových pohybů.

Velikost kroku je typicky mezi 1,5 až 30 stupni. Obecně se tyto motory vyrábějí s kroky na otáčku. Tyto krokové motory jsou buď bipolární, které vyžadují dva zdroje energie, nebo unipolární, které vyžadují pouze jeden zdroj energie.

Krokové motory jsou klasifikovány na základě konstrukce a výkonu:

1. Krokový motor s proměnnou reluktancí

2. Krokový motor s permanentním magnetem

3. Hybridní krokový motor s permanentním magnetem

Skládá se z rotoru, který je vyroben z permanentního magnetu a statoru je vyroben z elektromagnetů. Když je napájení přivedeno do vinutí, stator vyvine uvnitř statoru magnetické pole. Pomocí tohoto rotujícího magnetického pole se rotor v motoru začne pohybovat.

Výhody krokového motoru

1. Jednoduchá konstrukce a funguje v každé situaci.

2. Kompatibilní digitální systémy.

3. Pro snímání polohy a rychlosti nejsou potřeba žádné senzory, protože ty jsou přímo získávány počítáním vstupních impulsů a periodickým počítáním vstupních impulsů, pokud je potřeba informace o rychlosti.

4. Flexibilita a poskytuje konstantní přídržný moment bez nutnosti napájení motoru.

5. Krokové motory jsou bezpečnější.

6. Krokové motory jsou velmi spolehlivé a mají nízkou přesnost.

7. Výborná reakce na rozjezd a zastavení.

8. Různé druhy rychlostí otáčení, které můžeme realizovat, protože rychlost je úměrná frekvenci vstupních impulsů.

Nevýhody krokového motoru

1. Účinnost krokového motoru je nízká.

2. Rezonance je hlavním problémem, který se vyskytuje u motorů s proměnnou reluktancí.

3. Zpětná vazba se nepoužívá.

4. Tyto motory produkují extrémně vysoký hluk.

5. Obsluha extrémně při vysokých rychlostech není snadná.

6. Krokové motory nemohou běžet ani se otáčet vysokou rychlostí, ale mají vysoký přídržný moment.

Aplikace Krokového Motoru

1. Krokové motory se používají jako motory pro podávání papíru v psacích strojích a tiskárnách.

2. Tyto motory se používají pro polohování tiskových hlav, per v plotrech XY.

3. Krokové motory se používají v obráběcích strojích.

4. Krokové motory se používají ve fotoaparátech pro automatické ovládání funkcí ostření a zoomu.

5. Tyto motory se používají pro bezpečnostní účely.

6. Krokový motor se používá pro přesné polohování pomocí motoru, jako je robotika, antény, jednotky pevných disků, teleskopy a některé hračky.

7. Tiskárny

8. CNC stroje

9. 3D tiskárny

10. Laser a optika

11. Průmyslové stroje