Шаговые двигатели и блоки управления к ним

Шаговый двигатель отличается от обычного большим количеством полюсов и очень малой скоростью вращения. Это обеспечивает ему возможность поворота вала на определенный угол (шаг) со значительным крутящим моментом. Такая схема необходима для привода систем, работающих в циклическом режиме старт-стоп. Примеры использования в промышленном оборудовании:

• сборочные роботы-манипуляторы;
• конвейеры с циклическим перемещением ленты;
• автоматы-упаковщики;
• прессы вырубщики;
• привод клапанов.

Для равномерного износа подшипников нагрузка на вал двигателя по возможности должна быть одинаковой для всех циклов. Это легко предусмотреть, используя соответствующий редуктор. При этом за один цикл (шаг) задействуются несколько полюсов двигателя. Например, требуется шаг 1/24 и используется редуктор с передаточным числом 1:6. В этом случае блок управления шаговым двигателем должен обеспечить циклический поворот вала на 1/4.

Конструкция подвижных деталей

Шаговые моторы не имеют уязвимого щеточного узла, но из-за работы на очень малых скоростях к их валу и подшипникам предъявляются повышенные требования прочности. Сейчас шаговые моторы распространены на малых мощностях до 1 кВт. В этом классе мощности можно использовать обычные однорядные шариковые подшипники в герметичном необслуживаемом исполнении.

Основное число моделей шаговых моторов имеют фланцевое торцевое крепление на корпусе. Соединение вала — шпоночное. Установочные размеры — диаметр вала и расстояние от центра вала до отверстия болтов фланцевого соединения. Также есть крепление на горизонтальной плите, что тоже удобно для целого ряда промышленного оборудования.

Контроллеры

Работа шагового двигателя невозможна без контроллера. Он обеспечивает циклическую подачу тока на соответствующие полюсы. Современные микроэлектронные технологии обеспечивают очень широкие возможности: регулировка импульсов по форме, регулировка по спаду амплитуды, подача тормозных импульсов и другие нововведения.

Контроллер исполняется отдельным боком в алюминиевом корпусе, служащим теплоотводом от выходных каскадов. Структурная схема — управляющий котроллер и отдельный усилитель для каждой обмотки. Аналогичное устройство имеют контроллеры электродвигателей для электрического транспорта. Критерии выбора блока управления — мощность, число полюсов, характеристики выходного тока и напряжения.