Шаговые электродвигатели

Шаговые двигатели относят к синхронным двигателям. Это многополюсные машины с импульсным питанием. Схема двигателя в виде развертки по сечению А-А ротора и статора изображена на рис. 2.23.

Рис. 2.23. Схема шагового двигателя:

1, 2, 3, 4 – зубчатый магнитопровод; 5, 6, 7, 8 – обмотки

Статор двигателя выполнен в виде зубчатого магнитопровода 1…4, в пазах которого уложены обмотки 5…8. Ротор двигателя также зубчатый, сделан из магнитомягкой стали.

При подаче импульса тока в обмотку 5 ротор устанавливается в позицию наименьшего магнитного сопротивления, зубцы ротора – против зубцов магнитопровода 1 (как изображено на рисунке).

Следующий импульс тока подается в обмотку 6. Ротор сдвигается на 1/4 шага зубцов и устанавливается своими зубцами напротив зубцов магнитопровода 2. Следующий импульс тока, поданный в обмотку 7, сдвигает ротор еще на 1/4 шага и так далее.

Таким образом, ротор двигается поворачивается шагами с частотой, равной частоте подаваемых на обмотки импульсов тока. Подав на двигатель определенное число импульсов тока, можно переместить связанное с ним исполнительное звено на определенное расстояние или угол. После перемещения двигатель может фиксировать положение звена, работая в тормозном режиме.

Все это удобно при создании приводов позиционирования. Однако, в связи с тем, что двигатель работает в старт-стопном режиме с большими ускорениями, он не может перемещать объекты с большой инерцией. Допустимый, приведенный, к валу двигателя момент инерции указывается в паспорте двигателя. В паспорте указывается также частота приемистости – предельная частота, при которой не наблюдаются пропуски шаговых перемещений. Тяговые усилия шаговых двигателей и их скорости вращения относительно невелики, поэтому шаговые двигатели как правило применяются в приводах малой мощности, до 100 Вт.