Stepper Motor, Πλεονεκτήματα, Μειονεκτήματα, Εφαρμογές, Εργασία

Βηματικός κινητήρας

Είναι μια ηλεκτρομηχανική ψηφιακή συσκευή στην οποία η είσοδος είναι ένα ηλεκτρικό σήμα και η έξοδος που παίρνουμε είναι μηχανική. Είναι επίσης μια ψηφιακή συσκευή γιατί απαιτεί παλμούς. Ο βηματικός κινητήρας είναι ένας ειδικός τύπος σύγχρονου κινητήρα που χρησιμοποιείται για την περιστροφή του ρότορα για συγκεκριμένο αριθμό μοιρών για κάθε ηλεκτρικό παλμό που λαμβάνει η μονάδα ελέγχου του ή 15 μοίρες ανά παλμό.

Είναι ένας κινητήρας που μπορεί να περιστρέφεται και προς τις δύο κατευθύνσεις, π.χ., δεξιόστροφα και αριστερόστροφα, να κινείται σε ακριβείς γωνιακές αυξήσεις σε μοίρες, να διατηρεί μια ροπή συγκράτησης σε μηδενική ταχύτητα και μπορεί να ελεγχθεί με ψηφιακά σήματα. Κινείται σε γωνιακές θέσεις ή γωνιακές αυξήσεις που ονομάζονται βήματα που ανταποκρίνονται σε ψηφιακό παλμό στο κύκλωμα ηλεκτρικής μετάδοσης κίνησης.

Ο βηματικός κινητήρας λειτουργεί με βάση την αρχή ότι ο ρότορας ευθυγραμμίζεται σε μια συγκεκριμένη θέση με τα δόντια του πόλου διέγερσης σε ένα μαγνητικό κύκλωμα. Η ελάχιστη διαδρομή απροθυμίας υπάρχει με τον πόλο διέγερσης Η διέγερση εξαρτάται από τον αριθμό των παλμών εισόδου. Ενεργοποιεί μια σειρά κινήσεων βημάτων ως απόκριση στην ακολουθία παλμών εισόδου.

Η έξοδος ενός βηματικού κινητήρα καθορίζεται πλήρως από τον αριθμό των παλμών εισόδου που δίνονται στο σύστημα. Η κίνηση του βήματος μπορεί να είναι είτε γωνιακή είτε γραμμική και μπορεί να είναι είτε προς τη φορά των δεικτών του ρολογιού είτε αριστερόστροφα. Κάθε είσοδος παλμού ενεργοποιεί μια κίνηση ενός βήματος και κάθε περιστροφή του βηματικού κινητήρα αποτελείται από έναν αριθμό διακριτών βηματικών κινήσεων.

Το μέγεθος του βήματος είναι συνήθως μεταξύ 1,5 και 30 μοιρών. Γενικά, αυτοί οι κινητήρες κατασκευάζονται με βήματα ανά περιστροφή. Αυτοί οι βηματικοί κινητήρες είναι είτε διπολικοί που απαιτούν δύο πηγές ισχύος είτε μονοπολικοί που απαιτούν μόνο μία πηγή ισχύος.

Οι βηματικοί κινητήρες ταξινομούνται με βάση τη δομή και την απόδοση:

1. Βηματικός κινητήρας μεταβλητής απροθυμίας

2. Βηματικός κινητήρας μόνιμου μαγνήτη

3. Μόνιμος μαγνήτης υβριδικό stepper_motor

Αποτελείται από έναν ρότορα που είναι κατασκευασμένος από μόνιμο μαγνήτη και ο στάτορας από ηλεκτρομαγνήτες. Όταν η παροχή παρέχεται στην περιέλιξη, ο στάτορας αναπτύσσει ένα μαγνητικό πεδίο εντός του στάτορα. Με τη βοήθεια αυτού του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου, ο ρότορας στον κινητήρα αρχίζει να κινείται.

Πλεονεκτήματα του Stepper Motor

1. Απλή κατασκευή και λειτουργεί σε κάθε περίπτωση.

2. Συμβατά ψηφιακά συστήματα.

3. Δεν χρειάζονται αισθητήρες για την ανίχνευση θέσης και ταχύτητας, καθώς αυτοί λαμβάνονται άμεσα με την καταμέτρηση των παλμών εισόδου και την περιοδική μέτρηση των παλμών εισόδου, εάν απαιτούνται πληροφορίες ταχύτητας.

4. Ευελιξία και παρέχει σταθερή ροπή συγκράτησης χωρίς την ανάγκη τροφοδοσίας του κινητήρα.

5. Οι βηματικοί κινητήρες είναι ασφαλέστεροι.

6. Οι βηματικοί κινητήρες είναι πολύ αξιόπιστοι και έχουν χαμηλή ακρίβεια.

7. Εξαιρετική ανταπόκριση στην εκκίνηση και τη διακοπή.

8. Διαφορετικά είδη περιστροφικών ταχυτήτων με τις οποίες μπορούμε να συνειδητοποιήσουμε ότι η ταχύτητα είναι ανάλογη με τη συχνότητα των παλμών εισόδου.

Μειονεκτήματα του Stepper Motor

1. Η απόδοση του βηματικού κινητήρα είναι χαμηλή.

2. Ο συντονισμός είναι το κύριο πρόβλημα που εμφανίζεται στους κινητήρες μεταβλητής απροθυμίας.

3. Ο βρόχος ανάδρασης δεν χρησιμοποιείται.

4. Αυτοί οι κινητήρες παράγουν εξαιρετικά υψηλό θόρυβο.

5. Δεν είναι εύκολο να λειτουργήσει σε εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες.

6. Τα Stepper_motors δεν μπορούν να λειτουργήσουν ή να περιστρέφονται σε υψηλές ταχύτητες, αλλά έχουν υψηλή ροπή συγκράτησης.

Εφαρμογές Stepper Motor

1. Οι Stepper_motors χρησιμοποιούνται ως κινητήρες τροφοδοσίας χαρτιού σε γραφομηχανές και εκτυπωτές.

2. Αυτοί οι κινητήρες χρησιμοποιούνται για την τοποθέτηση κεφαλών εκτύπωσης, στυλό σε πλότερ XY.

3. Οι βηματικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται σε εργαλειομηχανές.

4. Οι βηματικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται σε κάμερες για τον αυτόματο έλεγχο των λειτουργιών εστίασης και ζουμ.

5. Αυτοί οι κινητήρες χρησιμοποιούνται για λόγους ασφαλείας.

6. Το stepper_motor χρησιμοποιείται για ακριβή τοποθέτηση με κινητήρα, όπως ρομποτική, κεραίες, μονάδες σκληρού δίσκου, τηλεσκόπια και ορισμένα παιχνίδια.

7. Εκτυπωτές

8. CNC μηχανές

9. 3D εκτυπωτές

10. Λέιζερ και οπτική

11. Βιομηχανικά μηχανήματα