Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Silniki krokowe w praktyce, część 1. Wprowadzenie do technologii silników krokowych

Od 18 lat odpowiadam na pytania techniczne od klientów na stronie technobotsonline.com. Technobots to firma, która dostarcza komponenty elektroniczne i mechaniczne dla hobbystów, handlu i zastosowań edukacyjnych. Powtarzającym się tematem w pytaniach od klientów są zastosowania silników krokowych i sposób ich sterowania. Pomimo pojawienia się silników krokowych około 1950 roku i powszechnego ich używania od lat 70., pozostają one elementem nieco tajemniczym dla wielu hobbystów. W tej serii artykułów opiszę zarówno teorię jak i sposoby ich użycia, a zwieńczeniem będzie projekt pełnego, 3-osiowego kontrolera CNC. Po drodze zostaną omówione różne mniejsze projekty kontrolerów, więc w zależności od tego, czy chcesz po prostu uzyskać wolno obracającą się antenę radarową na swoim modelu statku, czy może „zmotoryzowany” suwak kamery, artykuły te wskażą ci drogę. Ten artykuł da Ci ogląd na główne typy dostępnych silników krokowych.
Article Image

Co to jest silnik krokowy? 

Powszechnie stosowany szczotkowy silnik prądu stałego nie wymaga większego wprowadzenia; od ponad wieku napędza wszystko: od małych zabawek po potężne obrabiarki. Po prostu podłącz go do źródła prądu stałego, a będzie się on obracał z prędkością wielu tysięcy obrotów na minutę. Odwróć zaś polaryzację, a będzie się kręcić w przeciwnym kierunku. Silniki prądu stałego są zatem jednym z bardzo skutecznych sposobów zapewnienia kontroli nad prędkością obrotową. Co jednak w przypadku, gdy nie chcesz kontrolować tylko prędkości, lecz także pozycję obrotową? Właśnie w takich przypadkach zastosowanie mają silniki krokowe. Nie są one jednak tak proste jak silniki DC; wymagają elektronicznego sterownika do zarządzania zasilaniem cewek silnika. Silnik krokowy jest bezszczotkowym silnikiem prądu stałego, który porusza się o dyskretne kroki w każdym kierunku i może się zatrzymać i utrzymać w każdym z tych kroków. Zalety silników krokowych w porównaniu do silników szczotkowych DC będą doskonale widoczne w aplikacjach, gdzie wymagana jest kontrola pozycji lub wolna prędkość obrotowa niwelująca potrzebę czujnika pozycyjnego sprzężenia zwrotnego. 

Zastosowania silników krokowych 

Silniki krokowe mogą mieć moc od miliwatów do setek, jeśli nie tysięcy watów, i znajdują się w wielu produktach, takich jak: 

  • zegarki na rękę, 
  • drukarki 3D, 
  • kserokopiarki i drukarki,
  • obrabiarki CNC, 
  • elektronika użytkowa, taka jak kontrola ostrości i powiększenia kamery, 
  • pompy cyfrowe do dokładnego odmierzania płynów, 
  • robotyka, 
  • automatyka, 
  • stare akcesoria komputerowe – napędy dyskietek.

W przeciwieństwie do szczotkowych silników prądu stałego, silniki krokowe pobierają najwięcej prądu, gdy się nie obracają, ze względu na ich prąd trzymający. Niektóre sterowniki silników zmniejszają prąd trzymający silnika, aż do momentu, gdy jest on potrzebny do ponownego obrotu. Prąd trzymający i brak wentylatora wymuszającego chłodzenie oznacza, że silniki krokowe mogą mocno się nagrzewać, zwłaszcza gdy pracują w zastosowaniach stacjonarnych. 

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Firma:
Tematyka materiału: Silniki krokowe w praktyce, Co to jest silnik krokowy?, Zastosowania silników krokowych, Rodzaje silników krokowych, Silnik krokowy z magnesem trwałym, Silniki krokowe o zmiennej reluktancji, Hybrydowe silniki krokowe, Jak działa hybrydowy silnik krokowy, Uzwojenia unipolarne i bipolarne, Rozmiary silników hybrydowych
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich grudzień 2022
Udostępnij
Zobacz wszystkie quizy
Quiz weekendowy
Zrozumieć tranzystory bipolarne
1/10 Ile jest konfiguracji, czyli sposobów włączania tranzystorów bipolarnych?
Oceń najnowsze wydanie EdW
Wypełnij ankietę i odbierz prezent
Kursy kategorie
AI-Sztuczna Inteligencja
Aparatura
Arduino Audio Automatyka
CNC
DIY
Druk 3d
Elektromechanika Fotowoltaika FPGA-CPLD-SPLD
GPS
IC-układy scalone
Interfejsy
IoT
Książki
Lasery
LED/LCD/OLED
Mechatronika
Mikrokontrolery (MCV,μC)
Moc
Moduły Narzędzia
Optoelektronika
PCB/Montaż
Podstawy elektroniki
Podzespoły bierne
Półprzewodniki
Pomiary i testy Projektowanie Raspberry Pi
Retro
Komunikacja, RF
Robotyka
SBC-SIP-SoC-CoM
Sensory Silniki i serwo Software
Sterowanie
Transformatory
Tranzystory
Wyświetlacze
Wzmacniacze
Zasilanie
W tym numerze znajdziesz źródłową wersję artykułu publikowanego obok
Elektronika dla Wszystkich
grudzień 2022
Elektronika dla Wszystkich
Przejrzyj i kup
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"