Zaloguj się
Wszystkie
1 lutego 2023
1754
Wydajność silnika krokowego w zakresie momentu obrotowego, prędkości i dokładności zależy w dużym stopniu od wyboru sterownika silnika krokowego, trybu pracy oraz napięcia sterowania. Wiemy już, że silników krokowych nie można wprawić w ruch wyłącznie poprzez podłączenie do baterii, jak to ma miejsce w przypadku silnika szczotkowego DC. Uzwojenia w silniku krokowym muszą być zasilane w określonej sekwencji aby stopniowo obracać wirnik. Silniki unipolarne, które mają pięć lub sześć przewodów (patrz rysunek 8 w pierwszej części naszej serii) mogą się obracać poprzez wielokrotne zasilanie każdej z czterech faz w odpowiedniej kolejności. Sterowniki silników bipolarnych, które zostaną opisane w kolejnym odcinku, mają dodatkową komplikację. Wymagają one mianowicie, aby sterownik odwrócił prąd w każdej fazie w ramach sekwencji.
Niskoobrotowe silniki szczotkowe czy silniki krokowe?
Powszechnym błędnym przekonaniem jest, iż sterownik silnika krokowego to wszystko, co jest potrzebne, aby wprawić silnik krokowy w obrót. Sterownik silnika krokowego to przede wszystkim elektronika mocy, która przełącza duże prądy pomiędzy fazami silnika wraz z logiką, która ustala sekwencję przełączania. Niezbędny jest także kontroler, który generuje (co najmniej) impulsy zegarowe taktujące kroki obrotów silnika. Większość kontrolerów dostarcza również sygnał kierunkowy, który określa kierunek obrotu silnika. Inne, zaawansowane sygnały stanu kontrolera i interfejsy komunikacyjne dostępne w bardziej zaawansowanych sterownikach komercyjnych zostaną opisane w późniejszych artykułach z tej serii.
Kontrola pozycji silnika krokowego będzie zazwyczaj wymagać mikrokontrolera, ponieważ kontroler musi „liczyć” liczbę kroków od znanej pozycji wyjściowej. Wiele zastosowań silnika krokowego nie wymaga jednak kontroli pozycji – po prostu używany jest on jako silnik o zmiennej prędkości, zwłaszcza niskiej. Tani silnik DC z typowym zakresem prędkości obrotowej 2000 do 10000 obrotów na minutę potrzebuje przekładni, aby uzyskać niskie prędkości obrotowe. Można wprawdzie obniżyć napięcie zasilania silnika prądu stałego, co mogłoby dać obniżenie prędkości być może w stosunku 6:1, ale ma to niepożądaną konsekwencję w postaci zmniejszenia mocy silnika, a więc i momentu obrotowego, czterokrotnie z każdym zmniejszeniem napięcia o połowę w stosunku do napięcia nominalnego. Prędkość silnika szczotkowego DC również zmienia się w zależności od obciążenia wału silnika. W przeciwieństwie do silników DC, silniki krokowe nie mają takich ograniczeń momentu i prędkości, chociaż mają inne przypadłości, które wymagają uwzględnienia na etapie projektowania.
Wysokoobrotowe silniki szczotkowe DC są z natury głośne. Może to być również problemem silników krokowych ze względu na wibracje powodowane przez dyskretny ruch krokowy. Wibracje mogą być zmniejszone poprzez mechaniczne tłumienie, ale zmniejszenie wielkości kroku przez techniki zwane „pół krok” i „mikro krok” jest również bardzo skuteczne. Mikrokroki zostaną omówione w następnym odcinku, kiedy przyjrzymy się sterownikom silników bipolarnych.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
