Шаговые, исполнительные двигатели, устройство, характеристика и принцип работы

Шаговые двигатели переменного тока предназначены для дискретного пошагового перемещения (вращения) объекта управления. Схема такого двигателя представлена на Рис.45а. Шаговый двигатель состоит из многополюсной статорной обмотки (в данном случае 1-1 и 2-2) и вращающегося ротора 3, выполненного в форме постоянного магнита с полюсами N и S. Принцип работы шагового двигателя: Прямоугольные знакопеременные импульсы напряжения (Рис 45б) специальным распределительным устройством последовательно подаются на полюсные обмотки 1-1 и 2-2.

Рис.45. Схема и характеристики шагового, исполнительного двигателя.

Если на обмотку 1-1 подается импульс положительной полярности, то в плоскости этой обмотки создается магнитный поток направления F, с которым взаимодействует магнитное поле постоянного магнита ротора. В результате этого взаимодействия ротор поворачивается, в данный момент времени на 90°. В следующий такт управления распределитель подает импульс положительной полярности на обмотку 2-2. в результате этого магнитный поток статора поворачивается еще на 90°, увлекая за собой ротор двигателя. Для сохранения вращательного движения ротора следующий импульс на обмотку 1-1 должен подаваться отрицательной полярности, которая повторяется и для обмотки 2-2.

Угол единичного поворота ротора при каждом управляющем импульсе зависит от числа полюсных обмоток (если таких обмоток три то угловой шаг поворота будет равен 60°). В общем случае угловой шаг поворота ротора будет определятся формулой:

Применение шагового, исполнительного двигателя позволяет непосредственно и точно управлять перемещением объектов с помощью дискретных цифровых, импульсных сигналов. Это качество шагового двигателя особенно ценно в цифровых системах управления.