TS3617N503 Драйверы шаговых двигателей Tamagawa

Шаговые двигатели / драйверы

Простое управление позиционированием с помощью высокомоментных двигателей без датчиков.
Обширная линейка, соответствующая различным применениям.

О шаговом двигателе

Скорость вращения шагового двигателя определяется частотой импульсов, а угол поворота — количеством импульсов. Эти цифровые сигналы позволяют осуществлять разомкнутое управление, не требующее обратной связи. С другой стороны, единичный шаг определяется механической структурой ротора и статора. Шаговый двигатель также называют шаговым двигателем, степпером или импульсным двигателем, поскольку единого названия не установлено. Tamagawa Seiki Co., Ltd. унифицирует название как Шаговый двигатель.

Особенности

Разомкнутый контур

Угол поворота шагового двигателя пропорционален количеству входных импульсных сигналов, а скорость вращения пропорциональна частоте входных импульсов, что делает возможным разомкнутое управление.

Малый размер・Легкий вес

Линейка включает двигатели с фланцем от 20 мм и весом от 50 г как для 2-фазных, так и для 5-фазных типов, что помогает клиентам уменьшить размер и вес своих устройств.

Высокий крутящий момент

Шаговый двигатель имеет удерживающий момент, который удерживает двигатель в неподвижном состоянии при возбуждении, и самотормозящую силу (момент удержания), которая возникает в состоянии без возбуждения. Оба позволяют управлять устройствами с высоким крутящим моментом.

Низкая цена

Поскольку шаговому двигателю не требуется датчик обратной связи, а система привода проста, он дешевле серводвигателя.

В шаговом двигателе цилиндрический ротор вращается внутри цилиндрического статора. Ротор имеет постоянный магнит, а внешняя периферия ротора имеет зубчатую форму, похожую на шестерню. С другой стороны, статор имеет зубчатый железный сердечник, который примерно соответствует форме этого ротора (зубья шестерни). Провод намотан вокруг сердечника статора, образуя катушку. Электрический ток подается извне на эту катушку (электрический провод) для создания электромагнита, и ротор вращается за счет взаимодействия с магнитной силой постоянного магнита ротора.

Для вращения шагового двигателя необходимо переключать ток, подаваемый на катушку шагового двигателя, чтобы изменить состояние электромагнита. Внутри двигателя имеется несколько катушек, и вращение контролируется путем комбинирования тока, подаваемого на эти катушки. В момент переключения тока в катушке ротор двигателя поворачивается на фиксированный угол. Задача драйвера — переключать ток в катушке.

Режимы работы шагового двигателя

Для работы шагового двигателя необходимо последовательно возбуждать его обмотки, подавая постоянное напряжение и ток. Поэтому шаговому двигателю требуется соответствующий привод. В качестве минимальных компонентов необходимы генератор, драйвер и источник питания постоянного тока, как показано на рисунке справа.
Для улучшения точности угла и демпфирующих характеристик шагового двигателя могут быть добавлены оптический энкодер или другие датчики, а затем может потребоваться соответствующий усилитель для обратной связи.
Кроме того, демпфирующие характеристики могут быть улучшены с помощью механического демпфера.

Режим полного шага

В этом режиме шаговые двигатели работают с базовым углом шага.

Режим полушага

В этом режиме шаговые двигатели работают с половиной базового угла шага.

Режим микрошага

В этом режиме шаговые двигатели работают с углом 1/N от базового угла шага, и вращение двигателя может быть сглажено путем электрической интерполяции путем управления током каждой обмотки.