Στη μηχανική σχεδίαση, χρησιμοποιούμε συχνά βηματικούς κινητήρες, όπως κοινούς σαρωτές ζωής, εκτυπωτές, κάμερες, μηχανές ATM κ.λπ., συνηθισμένοι στη γραμμική κίνηση του σύγχρονου άξονα του ιμάντα του εργοστασίου, ποια είναι η αρχή λειτουργίας του;
Η αρχή λειτουργίας του βηματικού κινητήρα, γενικά μιλώντας, είναι ότι μία ή περισσότερες ομάδες πηνίων στον στάτορα ενεργοποιούνται με τη σειρά τους, το ρεύμα στο πηνίο δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο, ο ρότορας για να βρει μια νέα θέση ισορροπίας, προσαρμόζεται αυτόματα τη θέση του να ευθυγραμμίζεται με το μαγνητικό πεδίο, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται κίνηση.
Συγκεκριμένα, ο ρότορας του βηματικού κινητήρα είναι μόνιμος μαγνήτης. Όταν το ρεύμα ρέει μέσα από τις περιελίξεις του στάτορα, οι περιελίξεις του στάτορα θα δημιουργήσουν ένα διανυσματικό μαγνητικό πεδίο, το οποίο θα οδηγήσει τον ρότορα να περιστραφεί από μια γωνία, έτσι ώστε η κατεύθυνση ενός ζεύγους μαγνητικών πεδίων του ρότορα να είναι συνεπής με την κατεύθυνση του το μαγνητικό πεδίο του στάτορα. Όταν το διανυσματικό μαγνητικό πεδίο του στάτορα περιστρέφεται κατά μια γωνία, ο ρότορας περιστρέφεται κατά μια γωνία με το μαγνητικό πεδίο. Με κάθε παλμό εισόδου, ο κινητήρας κινείται προς τα εμπρός κατά μια γωνία. Η γωνιακή μετατόπιση της εξόδου του είναι ανάλογη με τον αριθμό των παλμών εισόδου, καθώς και με την ταχύτητα και τη συχνότητα παλμού. Εάν θέλετε ο κινητήρας να αντιστραφεί, απλά πρέπει να αλλάξετε τη σειρά με την οποία ενεργοποιούνται οι περιελίξεις. Έτσι μπορούμε να ελέγξουμε τον αριθμό των παλμών, τη συχνότητα και την ηλεκτρική ακολουθία κάθε περιέλιξης φάσης του κινητήρα για να ελέγξουμε την περιστροφή του βηματικού κινητήρα.
Αρχή βηματικού κινητήρα: Ο βηματικός κινητήρας βασίζεται στην πιο βασική αρχή του ηλεκτρομαγνήτη. Είναι ένα είδος ηλεκτρομαγνήτη που μπορεί να περιστρέφεται ελεύθερα. Η αρχή δράσης του είναι να παράγει ηλεκτρομαγνητική ροπή με την αλλαγή της διαπερατότητας του διακένου αέρα.
Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ βηματικού κινητήρα και άλλων κινητήρων ελέγχου είναι ότι λαμβάνει ψηφιακά σήματα ελέγχου (ηλεκτρικά σήματα παλμού) και τα μετατρέπει σε αντίστοιχες γωνιακές ή γραμμικές μετατοπίσεις, το οποίο από μόνο του αποτελεί εκτελεστικό στοιχείο για την ολοκλήρωση του μετασχηματισμού ψηφιακής λειτουργίας. Και μπορεί να είναι έλεγχος θέσης ανοιχτού βρόχου, να εισάγετε ένα παλμικό σήμα για να λάβετε μια καθορισμένη αύξηση θέσης, όπως το λεγόμενο σύστημα ελέγχου θέσης σε σύγκριση με το παραδοσιακό σύστημα ελέγχου DC, το κόστος του μειώνεται σημαντικά, σχεδόν καμία ρύθμιση του συστήματος. Η γωνιακή μετατόπιση του βηματικού κινητήρα είναι αυστηρά ανάλογη με τον αριθμό των παλμών εισόδου και συγχρονίζεται χρονικά με τους παλμούς. Επομένως, εφόσον ελέγχονται ο αριθμός και η συχνότητα των παλμών και η ακολουθία φάσεων της περιέλιξης του κινητήρα, μπορούν να ληφθούν η επιθυμητή γωνία, η ταχύτητα και η κατεύθυνση.
