Motoare cu pas

Mai recent, termenul motorul pas cu pas era cunoscut numai unui cerc restrâns de ingineri electrici. Acum, motoarele cu pas au primit dreptul onorabil de a fi numite doar de către „inițialele” lor - dovada SD a utilizării pe scară largă a mașinilor electrice de acest tip.

Imaginația solicită involuntar imaginea unei mașini electrice în trepte cu membre. Nu, acesta nu este un robot, deși un motor pas cu pas poate controla una dintre îmbinările sale. Mașina în sine este foarte simplă. Un motor pas cu pas poate fi reprezentat sub forma mai multor electromagneti cu înfășurări de impuls pe o parte fixă ​​(stator) și o armătură, care, la comutarea înfășurărilor, se rotește sau se mișcă progresiv. Pentru a înțelege cum funcționează un motor pas cu pas, amintiți-vă principiul funcționării altor mașini electrice, cum ar fi sincron.

Există două sau trei înfășurări pe stator. Ele curg în jurul prin curenții sinusoidali care schimbă fără probleme. Împreună cu curentul, câmpul electromagnetic pulsat de fiecare înfășurare pulsează. Curenții în înfășurări nu cresc și scad simultan, ci cu o întârziere de timp strict definită; înfășurările în sine sunt deplasate unul față de celălalt și ocupă secțiuni alternante uniform ale suprafeței cilindrice.

Datorită acestui fapt, două sau trei unde de câmp pulsante (în funcție de numărul de înfășurări) formează o undă călătoare. Pentru fiecare ciclu al unei schimbări complete a curentului înfășurărilor, unda rezultată se desfășoară în jurul întregii suprafețe cilindrice a găurii statorice sau a unei părți a acesteia. Câmpul se rotește uniform, transportând rotorul împreună cu acesta. Curenții înfășurări se schimbă continuu, astfel câmpul din spațiul de lucru și rotorul se rotește continuu. Mișcarea constă din multe deplasări infinit de mici.

Și dacă, la un moment dat, opriți schimbarea curenților, oricum, înghețați-le la nivelul atins, care, la fel ca în cinematograf, arată același cadru de ceva timp? Împreună cu curenții din înfășurări, valul câmpului care se deplasează se va îngheța într-o anumită poziție, iar odată cu acesta rotorul se va opri. Să schimbăm grupul de cadre și să îl oprim din nou, rotorul va transforma un anumit unghi și va îngheța din nou.

Repetați asta din nou și din nou. Mașina a mers ascultător în pași. S-a dovedit a fi foarte simplu să modifice curenții în înfășurări cu salturi mari sau mici, înghețând procesul de pe orice cadru. Este suficient să aplicați pași de impulsuri dreptunghiulare înfășurărilor în loc să modificați continuu tensiunile. Fiecare impuls este un pas și poate fi strâns la infinit dacă se dorește, adică opriți procesul și blocați rotorul. În timp ce impulsurile alternează încet, motorul străbate distinct.

Ochiul nostru este capabil să distingă câteva zeci de pași pe secundă. Dar ramele au strălucit: o sută, două sute, o mie, câteva zeci de mii de pași pe secundă. Nu numai ochii noștri, ci și instrumentele sensibile nu mai disting pașii, ci văd pur și simplu rotirea.

Motorul stepper funcționează, ca și înainte, deși se balansează puțin, pentru că durează fiecare pas strict în momentul sosirii următoarei comenzi și este posibil ca acest moment să nu fie cel mai convenabil. Automatismul intern al mișcărilor este distrus și înlocuit de supunerea oarbă față de echipă. Dar în orice moment, la orice pas, putem comanda: „Înghețați!”. Rotorul se va balansa și va îngheța exact în poziția indicată.

Încercați să-l mutați cu forța atunci când nu există echipă. El va rezista cu hotărâre și, dacă motorul are o construcție decentă, nu îl veți lua cu mâinile goale. Câmpul electromagnetic nu vrea să se despartă de rotor, nici în mișcare, nici în repaus. Este acela care îl ține în îmbrățișarea lui tenace și îl face să repete toate mișcările sale de pas.

Întâmplător, „îmbinarea” pașilor individuali și, dacă doriți, a ciclurilor elementare sau a ciclurilor de mișcare într-o secvență infinită, pe care o percepem ca o rotație continuă cu pulsări ușor vizibile ale vitezei, se produce într-o mașină cu curent continuu, la fel ca într-un motor cu ardere internă. Numai acolo, rolul operatorilor neobosiți nu sunt periile, ci lumânările electrice.

Pașii câmpului, deoarece tastele electronice sunt deschise prin comenzi din exterior, atunci acestea interzic accesul curentului la înfășurări. Motorul pas cu pas este alimentat de un creier electronic, iar capacitățile sale devin excepționale, uneori imens.

Diagrama schematică a unui motor pas cu o fază cu un sistem magnetic simetric pentru ceasuri, contoare și dispozitive de automatizare industrială.

Motor motor pas cu pas

Tehnologia modernă este de neconceput fără frezare, strunjire, EDM și multe alte mașini controlate digital. Cele mai multe dintre ele funcționează datorită motoarelor pas cu pas.

Motoarele pas cu pas s-au instalat în mecanismele de control ale laminatoarelor, preselor și a altor mașini metalurgice, au devenit unul dintre cele mai comune elemente de automatizare, lucrul în ceasuri electrice, cronometre și contoare, pe nave, avioane și sateliți artificiali ai Pământului - oriunde este necesar rapid, precis și fiabil împlinirea voinței omului.

Odată cu extinderea profesiilor de lucru ale motorului pasager, a apărut o direcție independentă dezvoltată - acționare electrică discretă cu motoare pas cu pas. La originea sa au fost oameni de știință și ingineri ai laboratorului problematic de electromecanică MPEI.

Motorul pas cu pas a câștigat prima victorie în 1957, când prima freză sovietică controlată digital din lume a fost expusă la Expoziția Mondială de la Bruxelles, unde au fost prezentate diverse standuri expoziționale interesante. Această expoziție a primit medalia de aur mare și a deschis o nouă pagină în mașini-unelte.

Boris Ivobotenko, doctor în științe tehnice