Silnik krokowy

Silnik krokowy jest typowym silnikiem elektrycznym, który zasilany jest prądem elektrycznym w sposób impulsowy. Co to oznacza? Oznacza to, iż w silniku krokowym ruch obrotowy wału nie następuje w sposób ciągły, lecz z przerwami. Przerwy powodują obrót wału silnika o konkretny, ustalony lub też wysterowany kąt, z konkretną, ustaloną lub też wysterowaną prędkością. Stąd też w przypadku silników krokowych stosuje się odpowiednie enkodery oraz sterowniki, które sterują impulsami elektrycznymi. Jak wiadomo napięcie z sieci nie może być podawane w formie impulsów, te powinny być podawane poprzez właśnie sterownik silnika krokowego, który ustali liczbę impulsów prądowych, częstotliwość impulsów, a tym samym określi kąt oraz prędkość kątową silnika krokowego.
Obecne silniki krokowe można podzielić na trzy podstawowe typy. W przemyśle i automatyce stosowane są silniki z magnesem trwałym, silniki o zmiennej reluktancji oraz silniki hybrydowe. Dodatkowo, nowoczesna technologia dzieli je na bipolarne oraz unipolarne. Co najważniejsze, prędkość obrotowa silników krokowych jak na silniki elektryczne jest naprawdę imponująca, i może sięgać nawet kilkudziesięciu obrotów na sekundę. Taka prędkość pozwala na precyzyjne sterowanie ruchem i tutaj też można zacząć wymieniać możliwości oraz zastosowanie jakie wiążą się z silnikami krokowymi. Budowa, działanie, zastosowanie i dobór silników krokowych jest opisany na Wiedza EBMiA pod adresem: https://www.ebmia.pl/wiedza/porady/budowa-i-sterowanie-maszyn-cnc/silnik-krokowy-budowa-dzialanie-zastosowanie/
Silnik krokowy to bezszczotkowy silnik, który zasilany jest za pomocą napięcia impulsowego. Jego wał nie obraca się w sposób ciągły, jak ma to miejsce w większości silników elektrycznych. Tu wał obraca się dyskretnie, a poszczególne kroki odpowiadają obrotom o taką samą liczbę stopni kątowych. Dla przykładu w silniku krokowym o rozdzielczości na poziomie 200 kroków, która odpowiada jednemu pełnemu obrotowi wału, pojedynczy krok odpowiada obrotowi o kąt 1,80°. W silniku krokowym stojan to pogrupowane uzwojenia, na które podawane są kolejno impulsy napięciowe. Jeden impuls podany z układu sterowania na uzwojenie sprawia, że wirnik obraca się o jeden krok.
Wybór silnika krokowego pod projekt – na co zwrócić uwagę?
By wybrać odpowiedni silnik krokowy pod konkretny projekt, należy przede wszystkim zwrócić uwagę na wymaganą sekwencję najczęściej wykonywanych ruchów pod względem ilości w czasie, a także kąta obrotu. Jest to uzależnione od czasu wymaganego do osiągnięcia konkretnego położenia wału silnika, a także od przyspieszenia oraz opóźnienia pomiędzy zerową a maksymalną prędkością obrotową. By aplikacja działała bezpiecznie i prawidłowo, silnik powinien zostać dopasowany również pod względem rozdzielczości krokowej, momentu przyspieszenia, momentu obrotowego, jak i obciążenia na wale. Ponadto ważne jest, by wziąć pod uwagę wymiary geometryczne silnika, w tym rozstaw otworów montażowych. Należy mieć na uwadze, że dwa
silniki krokowe o tym samym znamionowym napięciu zasilania oraz wymiarach zbliżonych do siebie mogą mieć inny pobór prądu oraz odmienną konstrukcję uzwojenia. Silniki bipolarne w odróżnieniu od unipolarnych mają każde uzwojenie wyposażone w odczep środkowy. Dzięki temu można zwiększać moment obrotowy. Najczęściej silniki krokowe pracują w układach otwartej pętli sprzężenia zwrotnego. Jeśli aplikacja wymaga zwiększonej pewności działania, silniki krokowe pracują w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego. Wykorzystuje ona czujnik, za sprawą którego można w prosty sposób sprawdzać, w jaki sposób położony jest wał silnika.
Silniki krokowe stosuje się w:
- automatyce,
- przemyśle zegarmistrzowskim,
- robotyce,
- mechanice,
- urządzeniach it,
- systemach sterowania ruchem.
Zastosowanie silnika krokowego w automatyce jest powszechne. Silniki te stosuje się do sterowania, napędzania, a także precyzyjnego pozycjonowania elementów na liniach produkcyjnych, w urządzeniach obróbczych i w maszynach produkcyjnych. Dzięki możliwości precyzyjnego wysterowania, silniki krokowe w automatyce sterują praktycznie wszystkimi podzespołami sterującymi i pozycjonującymi, w tym zaworami, a także systemami kontroli pozycji i posuwu.
W przypadku przemysłu zegarmistrzowskiego, mini silnik krokowy jest stosowany na przykład do precyzyjnego posuwu wskazówek, lub w przypadku zegarków elektronicznych do pomiaru i regulacji czasu. W robotyce jak i mechanice, silniki krokowe stosuje się przy sterowaniu ramionami robotów, a także przy sterowaniu elementami mechanicznymi jak wrzeciona, wysięgniki, czy też na przykład systemy wyciągowe w wózkach widłowych.
Ciekawym zastosowaniem cieszą się silniki krokowe w przemyśle informatycznym. Tam też mogą sterować systemami chłodzenia, wykorzystywane są powszechnie w ploterach, drukarkach oraz w systemach do obróbki papieru lub folii. Silnik krokowy stosowany w systemach sterowania ruchem wykorzystywany jest na przykład podczas biegu jałowego, a w przypadku motoryzacji wykorzystywany jest do sterowania wycieraczkami lub odpowiedzialny jest za regulację obrotów na biegach jałowych.
Silniki krokowe, które znajdziesz w naszym sklepie internetowym mają różnorodne parametry robocze oraz rozmiary, dzięki czemu mają jeszcze bogatszy zakres zastosowań, a wybór konkretnego rozwiązania nie stanowi żadnego problemu. Silniki krokowe zasilane są napięciem impulsowym, co oznacza w praktyce, że mogą być używane w aplikacjach, w których precyzja jest niezwykle istotna. Dzięki temu silniki krokowe można wykorzystać chociażby w maszynach CNC, a także w elektronarzędziach do ręcznej obróbki materiałów. Znajdują również zastosowanie w zegarach, dyskach twardych, ploterach dwuwymiarowych, drukarkach, głowicach laserowych, maszynach grawerskich czy sprzętach do badań naukowych i nie tylko. Co więcej, istnieją również silniki krokowe z przekładniami, które rozszerzają standardową rozdzielczość krokową silników. Te modele mogą być z powodzeniem stosowane w aplikacjach wymagających wyjątkowej precyzji działania.
W Wiedza EBMiA opisaliśmy również jaka przekładnia do silnika krokowego.
Produkt | Moment trzymający [Nm] | Prąd fazy [A] | Napięcie [V] | Liczba kroków [°] | Liczba wypr. | flansza [mm] | Długość [mm] | Rezyst. fazy [Ohm] | Indukcja fazy [mH] | IP65 |
IW-SM 57/56-1006A | 0.9 | 1 | 6.5 | 1.8 | 6 | 57 | 56 | 6.5 | 10 | Nie |
IW-SM 110/201-8004A | 28 | 8 | 5.4 | 1.8 | 4 | 110 | 201 | 0.67 | 12 | Nie |
IW-SM 86/94-4008A | u: 2.16s: 3p: 3 | u: 4s: 2.8p: 5.6 | p: 2.1u: 3s: 4.2 | 1.8 | 8 | 86 | 94 | s: 1.52p: 0.38u: 0.76 | p: 3.9u: 3.9s: 15.6 | Nie |
IW-SM 57/76-3006A | 1.35 | 3 | 3 | 1.8 | 6 | 57 | 76 | 1 | 1.6 | Nie |
IW-SM 110/150-6504A | 22 | 6.5 | 5.85 | 1.8 | 4 | 110 | 150 | 0.9 | 15.9 | Nie |
IW-SM 86/115-6004A | 8.7 | 6 | 3 | 1.8 | 4 | 86 | 115 | 0.5 | 6 | Nie |
IW-SM 57/41-1564A | 0.39 | 1.56 | 2.8 | 1.8 | 4 | 57 | 41 | 1.8 | 3.6 | Nie |
IW-SM 57/76-2804A | 1.89 | 2.8 | 3.08 | 1.8 | 4 | 57 | 76 | 1.1 | 3.6 | Nie |
IW-SM 57/51-0856A | 0.48 | 0.85 | 6 | 1.8 | 6 | 57 | 51 | 7.1 | 9 | Nie |
IW-SM 57/56-1008A | 0.9 | 1 | 6.5 | 1.8 | 8 | 57 | 56 | 6.5 | 10 | Nie |
IW-FL 86/94-4008AH | p: 4.6u: 2.16s: 4.6 | u: 4s: 2.8p: 5.6 | u: 3.2s: 4.48p: 2.24 | 1.8 | 8 | 86 | 94 | s: 1.6p: 0.4u: 0.8 | p: 3.6s: 14.86u: 3.6 | Nie |
IW-SM 57/76-3008B | p: 2u: 1.4s: 2 | s: 2.1p: 4.2u: 3 | p: 1.93u: 2.76s: 3.86 | 1.8 | 8 | 57 | 76 | s: 1.84p: 0.46u: 0.92 | p: 2.2u: 2.2s: 8.8 | Nie |
IW-SM 57/56-3008B | p: 1.2u: 0.9s: 1.2 | s: 2.1p: 4.2u: 3 | p: 1.57u: 2.3s: 3.15 | 1.8 | 8 | 57 | 56 | s: 1.5p: 0.37u: 0.75 | p: 1.1u: 1.1s: 4.4 | Nie |
IW-SM 110/201-5508B | p: 28u: 19.8s: 28 | u: 5.5p: 7.8s: 3.9 | p: 5.4u: 7.6s: 10.8 | 1.8 | 8 | 110 | 201 | s: 2.76p: 0.69u: 1.38 | p: 12.7u: 12.7s: 50.8 | Nie |
IW-SM 60/86-3008B | u: 2.2s: 3.1p: 3.1 | s: 2.1p: 4.2u: 3 | p: 2.94u: 4.2s: 5.88 | 1.8 | 8 | 60 | 88 | s: 2.8p: 0.7u: 1.4 | p: 2.9u: 2.9s: 11.6 | Nie |
IW-SM 86/80-7808B | p: 4.5u: 3.3s: 4.5 | u: 5.5p: 7.8s: 3.9 | p: 2u: 2.86s: 4 | 1.8 | 8 | 86 | 80 | s: 1.04p: 0.26u: 0.52 | p: 2.2u: 2.2s: 8.8 | Nie |
IW-SM 57/76-2008B | p: 2u: 1.4s: 2 | s: 1.41p: 2.83u: 2 | p: 3.173u: 4.5s: 6.34 | 1.8 | 8 | 57 | 76 | s: 4.5p: 1.12u: 2.25 | p: 3.6u: 3.6s: 14.4 | Nie |
IW-SM 57/56-2804A | 1.3 | 2.8 | 2.5 | 1.8 | 4 | 57 | 56 | 0.9 | 2.5 | Nie |
IW-SM 42/38-1684A | 0.36 | 1.68 | 2.77 | 1.8 | 4 | 42 | 38 | 1.65 | 3.2 | Nie |
IW-SM 39/34-0306A | 0.13 | 0.3 | 12 | 1.8 | 6 | 39 | 37 | 40 | 20 | Nie |
IW-SM 57/76-2804B | 1.89 | 2.8 | 3.2 | 1.8 | 4 | 57 | 76 | 1.13 | 3.6 | Nie |
IW-SC130STH3P-250 | 50 | 6 | 80-325 | 1.2 | 4 | 130 | 280 | 2.65 | 32 | Nie |
IW-SM 42/33-1334B | 0.22 | 1.33 | 2.8 | 1.8 | 4 | 42 | 33 | 2.1 | 2.5 | Nie |
IW-SM 42/38-1684B | 0.36 | 1.68 | 2.8 | 1.8 | 4 | 42 | 38 | 1.65 | 3.2 | Nie |
IW-SM 42/47-0406B | 0.32 | 0.4 | 12 | 1.8 | 6 | 42 | 47 | 30 | 25 | Nie |
IW-SM 42/47-1684B | 0.44 | 1.68 | 2.8 | 1.8 | 4 | 42 | 47 | 1.65 | 2.8 | Nie |
IW-SM 57/56-1006B | 0.9 | 1 | 7.4 | 1.8 | 6 | 57 | 56 | 7.4 | 10 | Nie |
IW-SM 42/47-1684MB | 0.44 | 1.68 | 2.8 | 0.9 | 4 | 42 | 250 | 1.65 | 4.1 | Nie |
IW-SM 86/78-4208B | u: 3.2s: 4.6p: 4.6 | p: 5.88u: 4.2s: 2.94 | p: 2.2s: 4.41u: 3.15 | 1.8 | 8 | 86 | 78 | s: 1.5p: 0.37u: 0.75 | p: 3.4s: 13.6u: 3.4 | Nie |
IW-SM 86/80-4208A | p: 4.6u: 3.3s: 4.6 | s: 2.9p: 5.9u: 4.24 | s: 4.5p: 2.2u: 3.2 | 1.8 | 8 | 86 | 80 | s: 1.5p: 0.37u: 0.75 | p: 3.4s: 13.6u: 3.4 | Nie |
IW-SM 86/156-4208B | p: 12.2u: 8.6s: 12.2 | p: 5.9u: 4.2s: 2.9 | u: 5.25s: 7.4p: 3.7 | 1.8 | 8 | 86 | 156 | u: 1.25s: 2.5p: 0.625 | p: 8u: 8s: 32 | Nie |
IW-SM 86/156-4208A | p: 12.5u: 8.5s: 12.5 | p: 5.88u: 4.2s: 2.94 | p: 3.62u: 5.25s: 7.35 | 1.8 | 8 | 86 | 155 | u: 1.25s: 2.5p: 0.625 | p: 8u: 8s: 32 | Nie |
IW-SM 86/156-5508B | p: 12.5u: 8.5s: 12.5 | u: 5.5p: 7.8s: 3.9 | p: 3.9u: 5.1s: 7.2 | 1.8 | 8 | 86 | 156 | s: 1.84p: 0.46u: 0.92 | p: 5.1u: 5.1s: 25.4 | Nie |
IW-SM 86/78-5504A | 4.6 | 5.5 | 2.2 | 1.8 | 4 | 86 | 80 | 0.4 | 3.5 | Nie |
SM 86/156-6204A(14) | 12.2 | 6.2 | 4.6 | 1.8 | 4 | 86 | 156 | 0.72 | 9 | Nie |
IW-SM 110/165-5508B | p: 23u: 17s: 23 | s: 4p: 7.8u: 5.5 | p: 3.74u: 5.28s: 7.68 | 1.8 | 8 | 110 | 168 | s: 1.92p: 0.48u: 0.96 | p: 10u: 10s: 40 | Nie |
IW-SM 86/118-7808B | p: 8.5u: 6s: 8.5 | s: 4p: 7.8u: 5.5 | u: 4.4s: 6.4p: 3.12 | 1.8 | 8 | 86 | 118 | s: 1.6p: 0.4u: 0.8 | s: 14u: 3.5p: 3.5 | Nie |
SM 86/156-6204A(16) | 12.2 | 6.2 | 4.5 | 1.8 | 4 | 86 | 156 | 0.75 | 9 | Nie |
IW-SM 42STH60-1684A | 0.91 | 1.68 | 5 | 1.8 | 4 | 42 | 60 | 3 | 7 | Nie |
IW-57HS13 LEADSHINE | p: 1.8u: 1.3s: 1.8 | s: 2p: 4u: 2.8 | p: 2u: 2.8s: 4 | 1.8 | 8 | 57 | 76 | s: 2p: 0.5u: 1 | p: 2.1u: 2.1s: 8.4 | Nie |























