Krokové motory

Více nedávno, termín krokový motor byl znám pouze úzkému okruhu elektrotechniků. Nyní, krokové motory získaly čestné právo být povolán pouze jejich „iniciálami“ - SD důkaz o rozšířeném používání elektrických strojů tohoto typu.

Představivost nedobrovolně vyzve obraz krokového elektrického stroje s končetinami. Ne, nejedná se o robota, i když krokový motor může ovládat jeden ze svých kloubů. Samotné auto je velmi jednoduché. Krokový motor může být představován ve formě několika elektromagnetů s pulzním vinutím na pevné části (statoru) a kotvou, která se při přepínání vinutí otáčí nebo se pohybuje postupně. Rozumět jak krokový motor funguje, pamatujte na princip činnosti jiných elektrických strojů, jako jsou synchronní.

Na statoru jsou dvě nebo tři vinutí. Proudí je plynule měněním sinusových proudů. Spolu s proudem elektromagnetické pole pulzuje každým vinutím pulzuje. Proudy ve vinutí nevzrůstají a klesají současně, ale s přesně definovaným časovým zpožděním; samotná vinutí jsou posouvána vůči sobě navzájem a zabírají rovnoměrně se střídající části válcového povrchu.

Na základě toho tvoří dvě nebo tři pulzující vlnové pole (podle počtu vinutí) jednu pohybující se vlnu. Pro každý cyklus úplné změny proudu ve vinutích cirkuluje výsledná vlna celou válcovou plochu otvoru statoru nebo jeho část. Pole se otáčí rovnoměrně a nese rotor spolu s ním. Proudy ve vinutí se mění nepřetržitě, takže pole v pracovní mezeře a rotor se neustále otáčí. Pohyb se skládá z mnoha nekonečně malých posunů.

A pokud v určitém okamžiku zastavíte výměnu proudů, zmrazte je na dosažené úrovni, přesto, které, stejně jako v kině, po určitou dobu vykazují stejný rámec? Společně s proudy ve vinutích zamrzne vlna pojezdového pole v určité poloze a tím se rotor zastaví. Pojďme změnit skupinu rámců a znovu zastavit poslední, rotor se otočí o určitý úhel a znovu zamrzne.

Opakujte to znovu a znovu. Auto poslušně kráčelo po schodech. Ukázalo se, že je velmi jednoduché změnit proudy ve vinutích s velkými nebo malými skoky, zmrazení procesu na jakémkoli snímku. Postačí aplikovat kroky pravoúhlých pulzů na vinutí místo neustále se měnících napětí. Každý impuls je krokem a v případě potřeby jej lze napnout na nekonečno, to znamená zastavit proces a uzamknout rotor. Zatímco se pulsy střídají pomalu, motor zřetelně postupuje.

Naše oko dokáže rozlišit několik desítek kroků za sekundu. Rámy však zářily: sto, dvě stě, tisíc, několik desítek tisíc kroků za sekundu. Nejen naše oči, ale také citlivé nástroje již nerozlišují kroky, ale jednoduše vidí rotaci.

Krokový motor běží, jako předtím, i když se trochu kymácí, protože to vyžaduje každý další krok přísně v době příštího dalšího příkazu, a tento okamžik nemusí být nejpohodlnější. Vnitřní automatizace pohybů je zničena a nahrazena slepou poslušností týmu. Ale v každém okamžiku, v kterémkoli kroku, můžeme objednat: "Zmrazit!". Rotor se bude kývat a mrazit přesně v uvedené poloze.

Pokuste se ho násilně pohnout, když neexistuje tým. Bude se rozhodně bránit, a pokud je motor slušně stavěný, nebudete jej brát holýma rukama. Elektromagnetické pole se nechce rozloučit s rotorem, ať už v pohybu nebo v klidu. Je to to, co ho drží v jeho houževnatém objetí a nutí ho opakovat všechny jeho krokové pohyby.

Mimochodem „šití“ jednotlivých kroků, a pokud chcete, elementárních cyklů nebo cyklů pohybu do nekonečné sekvence, kterou vnímáme jako kontinuální rotaci s mírně znatelnými pulzacemi rychlosti, nastává u stejnosměrného stroje stejným způsobem jako u spalovacího motoru. Pouze tam, role neúnavných operátorů nejsou kartáče, ale elektrické svíčky.

Pole postupuje, protože elektronické klíče jsou otevírány povely zvenčí, zakazují přístup proudu k vinutím. Krokový motor je poháněn elektronickým mozkem a jeho schopnosti se stávají výjimečnými, někdy nesmírně.

Schéma jednofázového krokového motoru se symetrickým magnetickým systémem pro hodinky, pulty a průmyslová automatizační zařízení.

Krokový motor CNC

Moderní technologie je nemyslitelná bez frézování, soustružení, EDM a mnoha dalších digitálně řízených strojů. Většina z nich pracuje díky krokovým motorům.

Krokové motory usazené v řídicích mechanismech válcovacích stolic, lisů a dalších hutních strojů se staly jedním z nejběžnějších prvků automatizace, práce v elektrických hodinách, časovačích a čítačích, na lodích, letadlech a umělých satelitech Země - kdekoli je požadována rychlá, přesná a spolehlivá naplnění vůle člověka.

S rozšířením pracovních profesí krokového motoru vznikl nezávislý rozvinutý směr - diskrétní elektrický pohon s krokovými motory. Jeho původem byli vědci a inženýři problematické laboratoře elektromechaniky MPEI.

Krokový motor získal první vítězství v roce 1957, kdy byl na světové výstavě v Bruselu vystaven první sovětský digitálně řízený frézka na světě, kde byly představeny různé zajímavé výstavní stánky. Tato výstava získala velkou zlatou medaili a otevřela novou stránku obráběcích strojů.

Boris Ivobotenko, doktor technických věd