Žingsninio variklio veikimo principas

Žingsninis variklis yra pavara, paverčianti elektros impulsų signalus į atitinkamą kampinį arba tiesinį poslinkį, taip pat žinomas kaip impulsinis variklis. Jo pagrindinis veikimo principas pagrįstas elektromagnetine indukcija. Reguliuojant statoriaus apvijų maitinimo seką per vairuotoją, sukuriamas besisukantis magnetinis laukas, verčiantis rotorių judėti fiksuotais kampais.

 

Pagrindinis darbo mechanizmas
Elektromagnetinė konversija: kai įjungiama statoriaus apvijų energija, sukuriamas magnetinis laukas, kuris pritraukia rotoriaus nuolatinius magnetus arba dantytus polius, paverčiant elektros energiją mechanine energija. Magnetinio pasipriešinimo pokytis per oro tarpą sukuria elektromagnetinį sukimo momentą.

 

Žingsnis: kiekvienam įvesties impulso signalui rotorius sukasi fiksuotu žingsnio kampu, todėl išėjimo kampinis poslinkis yra proporcingas įvesties impulsų skaičiui.

 

Krypties valdymas: keičiant apvijos maitinimo fazių seką (pvz., iš A-B-C-D į D-C-B-A), variklio sukimosi kryptis gali būti pakeista.

 

Valdymo charakteristikos ir tikslumas
Atviros-kilpos valdymas: ne-perkrovos sąlygomis variklio greitis ir stabdymo padėtis priklauso tik nuo impulsų signalų dažnio ir skaičiaus, o apkrovos pokyčiai neturi įtakos.

 

Nėra kumuliacinės klaidos: variklis turi tik periodines klaidas, o ne kaupiamųjų klaidų. Žingsnio kampo paklaida paprastai yra 5–15%, todėl ji tinka tiksliam padėties valdymui.

 

Vairavimo režimai: palaiko viso{0}}žingsnio, pusės-žingsnio ir mikro-žingsnio režimus. Padalijimo valdymas gali sumažinti žingsnio kampą (pvz., 1,8 laipsnio padalytas iki 0,9 laipsnio), pagerinant veikimo sklandumą ir tikslumą.

 

Dažni tipai
Kintamasis pasipriešinimas: Rotorius neturi nuolatinių magnetų ir sukasi priklausomai nuo magnetinio pasipriešinimo pokyčių.

Nuolatinis magnetas: Rotorius yra nuolatinis magnetas, užtikrinantis didesnį sukimo momentą.

Hibridas: sujungia abiejų charakteristikas, pasižymi dideliu tikslumu ir dideliu sukimo momentu, ir yra plačiausiai naudojamas.