Шаговые двигатели

Шаговые двигатели FESTO

Что такое шаговый двигатель?

Шаговый двигатель — это тип электродвигателя, предназначенный для преобразования цифровых электрических сигналов в точные угловые механические движения. 

В отличие от обычных двигателей, которые вращаются непрерывно, шаговый двигатель работает с фиксированными приращениями, известными как «шаги».

Каждый электрический импульс, получаемый двигателем, соответствует определенному угловому перемещению, обычно измеряемому в градусах. Эта особенность позволяет точно контролировать положение, скорость и ускорение, часто устраняя необходимость во внешних датчиках для обратной связи по положению.

Для чего используется шаговый двигатель?

Шаговый двигатель широко используется в приложениях, требующих точного управления пошаговыми движениями. Он незаменим в таких областях, как промышленная автоматизация, робототехника и электроника, где точность имеет решающее значение для обеспечения эффективности и качества.

Примеры применения включают синхронизацию промышленных процессов, движение роботизированных манипуляторов, управление клапанами, режущие станки и 3D-печать. Шаговые двигатели отличаются высокой экономичностью, являясь эффективной и надежной альтернативой серводвигателям в приложениях, не требующих обратной связи в реальном времени.

Преимущества шаговых двигателей

Шаговые двигатели обладают рядом преимуществ, таких как высокий крутящий момент на низких скоростях, быстрый запуск и точная остановка. Высокая точность позиционирования и простота управления делают их идеальными для применений, требующих точных перемещений.

Кроме того, отсутствие щеток повышает механическую прочность, делая их надежными и не требующими сложного обслуживания. Возможность быстрого изменения направления вращения — еще одно преимущество, обеспечивающее гибкость в широком диапазоне промышленных применений.

Особенности шаговых двигателей:

Дискретное движение: Шаговые двигатели движутся дискретными импульсами, а не вращаются непрерывно, как традиционные двигатели постоянного тока. Это обеспечивает точное позиционирование и управление.

Высокая точность: Шаговые двигатели способны к очень точным движениям, что делает их идеальными для применений, требующих точного позиционирования или повторяемости.

Простота управления: Шаговыми двигателями относительно легко управлять, поскольку их можно остановить и запустить в любом положении, а также легко изменить направление вращения.

Низкие затраты на техническое обслуживание: Шаговые двигатели имеют мало движущихся частей, что означает, что они требуют меньше технического обслуживания, чем другие типы двигателей.

Высокий крутящий момент на низких скоростях: Шаговые двигатели могут создавать высокий крутящий момент на низких скоростях, что делает их подходящими для применений, требующих большой мощности на низких скоростях.

Широкий диапазон размеров: Шаговые двигатели доступны в широком диапазоне размеров, от небольших двигателей, которые помещаются на ладони, до более крупных двигателей, способных приводить в движение тяжелое оборудование.

Шаговые двигатели Festo

Шаговые двигатели обеспечивают точное позиционирование, поэтому они используются там, где требуется высокая точность для сложных задач позиционирования. Они состоят из неподвижного статора и вращающегося внутри него ротора, который приводится в движение крутящим моментом, создаваемым магнитными полями разного направления в статоре и роторе. Ротор всегда вращается таким образом, чтобы создать максимально возможный магнитный поток. Шаговые двигатели в основном используются в автоматизации производства, но все чаще применяются в машиностроении и промышленной технике.

Преимущества шаговых двигателей

Для шаговых двигателей характерен очень высокий крутящий момент при низкой скорости вращения. С одной стороны, это обеспечивает быстрый запуск, а с другой — благодаря высокому удерживающему моменту — возможность легко остановить устройство. Направление вращения также можно быстро изменить в любой момент. Другие фундаментальные преимущества шаговых двигателей — это высокая точность, достигаемая при их использовании, и простота управления положением ротора. Кроме того, в шаговых двигателях отсутствуют щетки, что значительно способствует высокой механической прочности устройства.

Различные типы шаговых двигателей

В основном существует три типа шаговых двигателей: реактивный шаговый двигатель, шаговый двигатель с постоянными магнитами и гибридный шаговый двигатель.

Последний сочетает в себе свойства реактивных и шаговых двигателей с постоянными магнитами и поэтому является наиболее эффективным из трех вариантов.

Гибридные шаговые двигатели имеют статор с многозубчатыми полюсами и ротор, состоящий из до 200 зубьев, каждый из которых может перемещаться с шагом в 1,8°.

Гибридные шаговые двигатели обладают высоким статическим и динамическим крутящим моментом и очень высокой скоростью шага, поэтому используются во многих областях применения, включая приводы ПК и принтеры. Основные области применения гибридных шаговых двигателей в промышленности — станки и погрузочно-разгрузочные машины.

Шаговый двигатель Festo EMMS-ST

Компания Festo использует гибридные технологии в дальнейшем развитии и производстве шаговых двигателей. 

Шаговый двигатель EMMS-ST входит в наш основной ассортимент и идеально подходит для простых задач позиционирования. 

EMMS-ST обеспечивает малые шаги при высоком крутящем моменте, имеет оптимизированную технологию соединения и доступен в четырех типоразмерах с размерами фланца 28, 42, 57 и 87. Также опционально доступен с удерживающим тормозом.