магніту, його виготовляють з немагнітних марок сталі. Вони зазвичай мають підвищену крихкістю, тому з валом, особливо малого діаметра, слід звертатися з обережністю. Для отримання великих моментів необхідно збільшувати як поле, створюване статором, так і поле постійного магніту. При цьому потрібно більший діаметр ротора, що погіршує ставлення крутного моменту до моменту інерції. Тому потужні крокові двигуни іноді конструктивно виконують з декількох секцій у вигляді етажерки. Крутний момент і момент інерції збільшуються пропорційно кількості секцій, а їх ставлення не погіршується. Існують і інші конструкції крокових двигунів. Наприклад, двигуни з дисковим намагніченим ротором. Такі двигуни мають малий момент інерції ротора, що в ряді випадків важливо. Більшість сучасних крокових двигунів є гібридними. По суті гібридний двигун є двигуном з постійними магнітами, але з великим числом полюсів. За способом управління такі двигуни однакові, далі будуть розглядатися тільки такі двигуни. Найчастіше на практиці двигуни мають +100 або 200 кроків на оборот, відповідно крок дорівнює 3.6 грд або 1.8 грд. Більшість контролерів дозволяють працювати в полушаговом режимі, де цей кут вдвічі менше, а деякі контролери забезпечують мікрошаговий режим.
Біполярні і уніполярні крокові двигуни
Залежно від конфігурації обмоток двигуни діляться на біполярні і уніполярні. Біполярний двигун має одну обмотку в кожній фазі, яка для зміни напрямку магнітного поля повинна переполюсовивается драйвером. Для такого типу двигуна потрібно мостовий драйвер, або полумостовой з двополярного харчуванням. Всього біполярний двигун має дві обмотки і, відповідно, чотири виводу (рис. 7а). br/>В
Рис. 7. Біполярний двигун (А), уніполярний (б) і чотирьохобмоткову (в). br/>
Уніполярний двигун також має одну обмотку в кожній фазі, але від середини обмотки зроблений відвід. Це дозволяє змінювати напрямок магнітного поля, створюваного обмоткою, простим перемиканням половинок обмотки. При цьому істотно спрощується схема драйвера. Драйвер повинен мати тільки 4 простих ключа. Таким чином, в уніполярному двигуні використовується інший спосіб зміни напрямку магнітного поля. Середні висновки обмоток можуть бути об'єднані всередині двигуна, тому такий двигун може мати +5 або 6 висновків (рис. 7б). Іноді уніполярні двигуни мають роздільні 4 обмотки, з цієї причини їх помилково називають 4-х фазними двигунами. Кожна обмотка має окремі висновки, тому всього висновків 8 (рис. 7в). При відповідному з'єднанні обмоток такий двигун можна використовувати як уніполярний або як біполярний. Уніполярний двигун з двома обмотками і відводами теж можна використовувати в біполярному режимі, якщо відводи залишити непідключеними. У будь-якому випадку струм обмоток слід вибирати так, щоб не перевищити максимальної потужності, що розсіюється. br/>
Біполярний або уніполярний?
Якщо порівнювати між собою біполярний і уніполярний двигуни, то біполярний має більш високу питому потужність. При одних і тих же розмірах біполярні двигуни забезпечують більший момент. p> Момент, створюваний кроковим двигуном, пропорційний величині магнітного поля, створюваного обмотками статора. Шлях для підвищення магнітного поля - це збільшення струму або числа витків обмоток. Природним обмеженням при підвищенні струму обмоток є небезпека насичення залізного сердечника. Однак на практиці це обмеження діє рідко. Набагато більш істотним є обмеження по нагріванню двигуна внаслідок омічних втрат в обмотках. Якраз цей факт і демонструє одна з переваг біполярних двигунів. У уніполярному двигуні в кожний момент часу використовується лише половина обмоток. Інша половина просто займає місце у вікні сердечника, що змушує робити обмотки проводом меншого діаметру. У той же час в біполярному двигуні завжди працюють всі обмотки, тобто їх використання оптимально. У такому двигуні перетин окремих обмоток вдвічі більше, а омічний опір - відповідно вдвічі менше. Це дозволяє збільшити струм в корінь з двох разів при тих же втратах, що дає виграш в моменті приблизно 40%. Якщо ж підвищеного моменту не потрібно, уніполярний двигун дозволяє зменшити габарити або просто працювати з меншими втратами. На практиці все ж часто застосовують уніполярні двигуни, так як вони вимагають значно більш простих схем управління обмотками. Це важливо, якщо драйвери виконані на дискретних компонентах. В даний час існують спеціалізовані мікросхеми драйверів для біполярних двигунів, з використанням яких драйвер виходить не складніше, ніж для униполярного двигуна. Наприклад, це мікросхеми L293E, L298N або L6202 фірми SGS-Thomson, PBL3770, PBL3774 фірми Ericsson, NJM3717, NJM3770, NJM3774 фірми JRC, A3957 фірми Allegro, LMD18T245 фірми National Semiconductor. p> Діаграми, діаграми ... p> Існує кілька способів управління фазами крокової двигуна. p> Перший спосіб забезпечується попеременной комутації фаз, при цьому вони не перекриваються, в один момен...
