Stepper motor (4-phase)
Шаговый двигатель поворачивает ротор дискретными углами при поочерёдном включении обмоток статора. В отличие от коллекторного двигателя постоянного тока, он рассчитан на позиционирование в разомкнутом контуре: каждый импульс последовательности соответствует ожидаемому микрошагу, если нагрузочный момент не превышает «отрывной». Держание, резонанс на средних скоростях и потери в драйвере здесь обычно упрощены; акцент на том, как коммутируются фазы, как работают полный/половинный шаг и микрошаг с синусоидальными токами, и почему пропуск шагов накапливается при перегрузке. Студенты сравнивают шаговый привод с сервоприводом и со страницей о двигателе постоянного тока.
Для кого: Курсы мехатроники и робототехники, где впервые встречаются приводы с дискретной кинематикой.
Ключевые понятия
- Шаговый двигатель
- Статор
- Ротор
- Полный шаг
- Полушаг
- Микрошаг
- Держание
- Потеря синхронизма
Как это работает
Последовательное включение фаз статора поворачивает ротор дискретными шагами; при перегрузке возможна потеря шагов. Резонанс на средних скоростях и нелинейность микрошага в полной инженерной модели здесь обычно упрощены.
Часто задаваемые вопросы
- Нужен ли энкодер, если есть шаговик?
- Для лёгких нагрузок часто достаточно разомкнутого режима; при инерции, трении и резонансах добавляют обратную связь или выбирают сервопривод.
- Что такое резонанс шагового двигателя?
- Сочетание жёсткости магнитной связи и инерции ротора даёт собственные колебания; около соответствующих скоростей колебания усиливаются и двигатель может «застрять».
- Делает ли микрошаг угол идеально равномерным?
- Нет: нелинейность магнитной цепи и качество драйвера искажают равномерность; микрошаг в первую очередь снижает вибрации.
- Чем это отличается от модели двигателя постоянного тока?
- Там ключевые величины — напряжение, противо-ЭДС и непрерывный момент; здесь — коммутация обмоток и дискретные угловые шаги.
Ещё из «Инженерия»
Другие симуляторы в этой категории — или все 18.
Thermostat vs PID
First-order room: on/off hysteresis vs continuous PID heater power.
Диаграмма напряжение–деформация и закон Гука
Качественная кривая σ–ε: упругая область Гука, текучесть, упрочнение, образование шейки и разрушение. Изменяйте деформацию и настраивайте E, σ_y, σ_u.
Квадрокоптер 2D (Тангаж)
Вид сбоку: два ротора, ПД-регулятор на разности тяги и тангаже — срез квадрокоптера на доске.
Регулятор Уатта (схематический)
Шары и муфта в зависимости от частоты вращения; зазор дроссельной заслонки паровой машины — анимация обратной связи по скорости.
Симулятор логических элементов
И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, исключающее ИЛИ. Перетаскивайте, соединяйте, наблюдайте за выходным сигналом.
Генератор таблиц истинности
Создайте схему, автоматически генерируйте таблицу истинности.