0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое биполярный шаговый двигатель

Управление и подключение шагового двигателя к Ардуино (Arduino)

Когда нам нужны точность и стабильность, мы выбираем шаговый двигатель — степпер. То, как спроектировано это устройство позволяет ему двигаться лишь от одного шага к следующему и фиксироваться в этом положении. Обычный степпер имеет 200 шагов на один полный переворот; если мы при этом укажем моторчику передвинуться на 100 шагов в одном направлении, то он повернётся ровно на 180 градусов. Когда мы даём команду пройти 1 шаг, степпер поворачивается ровно на 1.8 градуса.

Степперы есть в принтерах, сканерах, промышленных роботах, 3Д-принтерах и во многих устройствах, где нужна точность в движении.

Существует два типа шаговых двигателей: униполярные и биполярные.
Униполярные двигатели легко контролировать за счет низкой производительности и мощности. У биполярных шаговых двигателей намного более высокие производительность и крутящий момент, тем не менее, ими при этом и сложнее управлять. Чтобы полностью контролировать один такой движок, требуется два Н-моста. К счастью есть множество биполярных степперов, совместимых с Ардуино (Arduino) и в этой статье мы узнаем о некоторых способах управления ими.

Мы можем управлять биполярным мотором при помощи платы Arduino Motor Shield. Вот, что нам для этого потребуется:

  • Плата Ардуино, подключенная к компьютеру посредством USB
  • Модуль Arduino Motor Shield
  • Биполярный шаговый двигатель, вы можете посмотреть их на сайтах Sparkfun, Pololu, Adafruit или выдернуть из старого принтера

Вот простой метод определить тип двигателя. Четырёхкабельный степпер обычно биполярный. Если вы видите 6 кабелей, то он скорее всего униполярный, а два центральных катушечных кабеля должны быть соединены друг с другом. Есть версии с пятью проводами, что тоже говорит о том, что моторчик униполярный и два центральных катушечных кабеля уже внутренне соединены. Есть также шаговые двигатели с 8 кабелями, но они встречаются крайне редко. Они также униполярные и четыре их центральных кабеля соединены вместе.

В чем принципиальные различия между биполярным и униполярным шаговым двигателем, какой стоит выбрать?

В данной статье будут рассмотрены два типа двухфазных шаговых двигателя — униполярный и биполярный. Подобные названия появились благодаря тому, что в двухфазных шаговых двигателях встречаются два основных типа обмотки катушек, один — биполярный, другой — униполярный. Далее — рассмотрим оба типа подробнее, чтобы разобраться какой из них является более эффективным.

Читать еще:  Вольво хс90 какой двигатель выбрать

Униполярный шаговый двигатель

Униполярные шаговые двигатели, так же как и биполярные, имеют две обмотки, и каждая из них имеет центральный отвод. В зависимости от требуемого направления магнитного поля, в работу включается соответствующая половина обмотки, что достигается простым переключением ключей и существенно упрощает схему драйвера. Подобный механизм позволяет в качестве управляющей системы использовать простейший униполярный драйвер с четырьмя ключами.

Униполярный двухфазный шаговый двигатель имеет шесть выводов. Но так же бывает, что средние отводы катушек внутри соединены, что позволяет шаговому двигателю иметь только пять выводов. Благодаря простоте в эксплуатации, данные двигатели имеют широкую популярность среди как новичков любителей, так и во многих промышленных отраслях, поскольку униполярный шаговый двигатель является самым примитивным и дешевым способом получить высокоточные угловые движения.

Биполярные шаговые двигатели

С биполярными шаговыми двигателями дело обстоит немного иначе. Данные двигатели имеют только одну обмотку в одной фазе. Управляющая схема биполярного двигателя должна быть намного сложнее, чтобы менять направление магнитного поля с целью изменить направление тока в обмотке. Этого можно достигнуть с помощью схемы H-bridge. К тому же, для упрощения задачи можно приобрести несколько драйверных чипов, которые вам помогут. Биполярные шаговые двигатели, в отличие от униполярных имеют два вывода на одну фазу, ни один из которых не является общим. Иногда H-brigde сопровождают статические эффекты трения, что происходит с определенными приводными топологиями, однако это легко можно исправить, сгладив сигнал шагового двигателя на более высоких частотах.

Униполярные шаговые двигатели, в отличие от биполярных, имеют два вывода за фазу, ни одна из которых не является общей. Иногда H-brigde сопровождают статические эффекты трения, что происходит с определенными приводными топологиями, однако это легко можно исправить, сгладив сигнал шагового двигателя на более высоких частотах.

Выводы

Биполярные шаговые двигатели немного сложнее в управлении, но при схожих габаритах, биполярный двигатель способен обеспечить больший момент, в сравнении с униполярным. Однако униполярный двигатель, в противовес биполярному, проще в эксплуатации, и вполне сгодится для привода устройств с небольшой мощностью — бытовая техника (стиральная машина, холодильник), магнитофоны и т.д.

Читать еще:  Что показывает кпд теплового двигателя

Найдено 36 похожих товаров

27:1 планетарная коробка передач nema 17 шаговый двигатель 0.4a для робота с чпу «сделай сам» 3d принтер

Шаговый электродвигатель 17hs4401, 42bygh 1,7 а (17hs4401), 4-проводной, для 3d-принтера, с чпу, 40 мм, 1 шт.

Шаговый двигатель nema 17 42х47 мм, шаговый двигатель nema 17, шаговый двигатель 44ncm (62,3 унций. дюйм), 1,68a 4-свинцовый для 3d-принтера, 0,9 градусов

Nema 17 шаговый двигатель 12 в в однополярный nema 17 0,9 0.4a 26ncm (36.8oz.in) шаговый двигатель для 3d-принтера фрезерный станок с чпу робот

Шаговый двигатель nema 17, однополярный 6-проводной, 60 мм, 42, 65 см (92 унции), 1,2 а, шаговый двигатель nema17 для двигателя чпу 3d-принтера

0,9 степени nema 17 (национальная ассоциация владельцев электротехнических предприятий) шаговый двигатель 11ncm/15,6 oz. нажмите на изображение для просмотра в полный размер в 1.2a 42x42x20 мм, 4-свинец nema17 шаговый двигатель diy чпу 3d-принтеры

Шаговый двигатель nema 17 0.9deg, однополярный двигатель 16nсм (22,7 унций. дюйм) 0.31a 42x42x34 мм, 6-свинцовый шаговый двигатель nema17 для 3d-принтера с чпу

Nema 14 шаговый двигатель 1.8deg 18ncm (25.5oz.in) 0.8a шаговый двигатель 35x35x34 мм 4 провода для 3d принтера

Гибридный шаговый двигатель nema 11 28, 1,8 градусов, 2 фазы, 4 провода, 32 мм, шаговый двигатель для фрезерного станка с чпу

(национальная ассоциация владельцев электротехнических 14 (национальная ассоциация владельцев электротехнических предприятий) шаговый двигатель 42 мм 23ncm (32,6 oz. нажмите на изображение для просмотра в полный размер дюйма) 0.5a 4-свинец nema14 шаговый двигатель для diy cnc 3d-принтеры мотор

Шаговый двигатель nema 17, 45 см (64 унции), 4 вывода, 1,68 а, 42×48 мм, 42 двигателя, кабель 1 м, для 3d-принтера, робота с чпу

Nema 14 шаговый двигатель 0,9 deg биполярный 5ncm (7 oz. in) 0.5a маленький шаговый двигатель 35x35x20 мм мини-степпер для 3d-принтера

Nema 17 (национальная ассоциация владельцев электротехнических предприятий) шаговый двигатель 2 фазы 4 привести 48 мм 42 двигатель 44ncm (62.3oz.in) 0.85a для 3d-принтеры двигатель чпу xyz

Nema8 42 мм шаговый двигатель 1,8 градусов, двухфазный nema 8 биполярный шаговый гибридный 20 для гравировального станка с чпу, 3d-принтера, 4 провода 0,8a

Читать еще:  Датчик температуры двигателя митсубиси кольт

4-свинец nema17 шаговый двигатель 34 мм 26ncm (36.8oz.in после заказа); 42 двигатель 12в высокого качества 0.4a nema 17 (национальная ассоциация владельцев электротехнических предприятий) шаговый 42bygh кабель длиной 1 м для 3d принтер двигатель чпу xyz

Шаговый электродвигатель nema 17 с высоким крутящим моментом, 60 см (85 унций), 42 электродвигателя, 60 мм, 4 вывода, а, для экструдера 3d-принтера с чпу

0,9 deg nema 17 шаговый двигатель биполярный 0.9a 36ncm (51oz. in) 42x42x40 мм для 3d-принтера

Шаговый электродвигатель nema17 с двумя валами, 4-выводной, 48 мм, 59 см (83,78 унций), 2 а, шаговый электродвигатель nema 17 для 3d-принтера, cnc xyz

Двигатель Фролова: мотор без шатунов и коленвала

Основным принципом В. Фролова, который был положен в основу его разработок, является то, что коленчатый вал является далекой от совершенства деталью. По этой причине талантливый инженер детально изучил конструкцию двигателя Баландина, после чего предложил ряд собственных доработок.

С учетом того, что недостатком бесшатунного мотора Баландина оставались повышенные требования к точности изготовления эксцентрика, на начальном этапе Фролов существенно модернизировал данный узел преобразования. Однако далее был признан факт, что полностью избавиться от недостатков схемы мотора Баландина крайне сложно.

При этом Фролов не остановился на достигнутом, а также не оставил мысль избавиться от коленвала. Дальнейшие поиски надежных и эффективных механизмов преобразования привели к тому, что изобретатель обратил внимание на механизм ткацкого станка.

Вращающиеся детали в таком двигателе Фролова работают благодаря использованию подшипников качения. Что касается смазочной системы, моторное масло подается под крышки клапанов, затем стекает, осуществляя смазку и отвод лишнего тепла. Чтобы масло хорошо охлаждалось, перед двигателем также отдельно установлен масляный радиатор.

Достоинства шаговых двигателей

Высокая точность позиционирования

Основная причина существования шаговых двигателей заключается в том, что система управления движением обеспечивает высокую точность отслеживания положения.

Высокий крутящий момент на низких скоростях

Шаговые двигатели обеспечивают значительный крутящий момент на низких скоростях.

Оценка характеристик шаговых двигателей

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector