Silniki krokowe w robotyce

Silniki krokoweDziała na zasadzie wykorzystania elektromagnetyzmu do konwersji energii elektrycznej na energię mechaniczną. Jest to silnik z otwartą pętlą sterowania, który przetwarza sygnały impulsów elektrycznych na przemieszczenia kątowe lub liniowe. Jest szeroko stosowany wprzemysł, lotnictwo i kosmonautyka, robotyka, precyzyjne pomiary i inne dziedziny, takie jak fotoelektryczne przyrządy do pomiaru szerokości i długości geograficznej do obserwacji satelitów, przyrządy wojskowe, środki komunikacji i radary itp. Ważne jest, aby zrozumieć działanie silników krokowych.

 

W przypadku braku przeciążenia prędkość silnika i położenie zawieszenia zależą wyłącznie od częstotliwości sygnału impulsowego i liczby impulsów, nie są natomiast zależne od zmian obciążenia.

 

Gdy sterownik silnika krokowego odbierze sygnał impulsowy, napędza silnik krokowy do obrotu wokół ustalonego punktu widzenia w ustalonym kierunku, zwanym „kątem kroku”, a jego obrót odbywa się krok po kroku wokół ustalonego punktu widzenia.

 

Liczbę impulsów można manipulować, aby kontrolować wielkość przemieszczenia kątowego, a następnie osiągnąć zamierzony cel precyzyjnego pozycjonowania; w tym samym czasie częstotliwość impulsów można manipulować, aby kontrolować prędkość i przyspieszenie obracającego się silnika, a następnie osiągnąć zamierzony cel regulacji prędkości.

 

Zwykle wirnik silnika jest magnesem trwałym. Gdy prąd przepływa przez uzwojenie stojana, uzwojenie stojana generuje wektorowe pole magnetyczne. To pole magnetyczne będzie napędzać wirnik do obrotu punktu widzenia, tak aby kierunek pary pól magnetycznych wirnika był taki sam, jak kierunek pola stojana. Gdy wektorowe pole stojana obraca się o jeden punkt widzenia, wirnik również podąża za tym polem o jeden punkt widzenia. Dla każdego wejściowego impulsu elektrycznego silnik obraca się o jedną linię widzenia dalej. Przemieszczenie kątowe wyjścia jest proporcjonalne do liczby wejściowych impulsów, a prędkość jest proporcjonalna do częstotliwości impulsów. Zmieniając kolejność zasilania uzwojenia, silnik będzie się obracał. Można więc kontrolować liczbę impulsów, częstotliwość i kolejność zasilania uzwojeń silnika w każdej fazie, aby sterować toczeniem się silnika krokowego.