Silnik krokowy – charakterystyka

Silniki o dużym zakresie prędkości obrotowych znajdują bardzo szerokie zastosowanie. Jest to możliwe dzięki temu, że częstotliwość impulsów wyjściowych jest proporcjonalna do prędkości uzyskiwanej przez silnik.

Jak działa silnik skokowy?

Dzięki impulsowemu zasilaniu prądem elektrycznym, możliwe jest wykonywanie przez wirnik silnika ruchu obrotowego o ściśle określonym kącie. Jest on zależny od liczby dostarczonych w ten sposób impulsów prądowych. Prędkość kątowa wirnika jest dokładnie taka sama, jak wartość kąta obrotu wirnika pomnożona przez częstotliwość impulsów w jednym cyklu pracy silnika. Pod wpływem działania jednego impulsu, kąt obrotu wirnika może przyjmować różne wartości. Zazwyczaj jest to od kilkudziesięciu stopni, a dokładna ich liczba zależy od budowy silnika. Silnik skokowy przystosowany jest do wykonywania kilku ułamków obrotu do kilkuset obrotów na minutę.

Jakie silnik krokowy ma rodzaje i zastosowanie?

Typy silników krokowych rozróżnia się pod względem budowy. Wyróżnić można silniki z magnesem trwałym, silniki o zmiennej reluktancji oraz silniki hybrydowe. W innych podziałach uwzględnia się również silniki bipolarne z czterema wyprowadzeniami oraz silniki unipolarne z pięcioma lub sześcioma wyprowadzeniami. Silnik krokowy przydaje się za każdym razem, gdy konieczne jest precyzyjne sterowanie ruchem. Dlatego stosuje się tego typu silniki w automatyce, m.in. urządzeniach mechanicznych przeznaczonych do regulacji, takich jak zawory automatyczne. Silnikiem krokowym sterowane są również ruchy głowic drukujących i przesuwu papieru w drukarkach, koła w automatycznych wózkach widłowych czy biegów jałowych w samochodach.

Jakie zalety posiadają silniki krokowe?

Liczba impulsów wejściowych jest proporcjonalna do kąta obrotu silnika krokowego. Pracuje on z pełnym momentem w stanie spoczynku, jeżeli uzwojenia są wciąż zasilane. Charakteryzują się również wysoką precyzją pozycjonowania i powtarzalności ruchu. Najbardziej polecane silniki krokowe posiadają dokładność ok. 4% kroku i błąd ten nie podlega kumulowaniu w dalszych etapach procesu. Zmiana kierunku, hamowanie i rozbieg przeprowadzane są bardzo szybko. Ze względu na brak szczotek żywotność silnika jest uzależniona wyłącznie od trwałości łożysk. Silnik krokowy jest o wiele tańszy i łatwiejszy w sterowaniu, za sprawą możliwości sterowania w pętli otwartej. Możliwe jest również osiągnięcie bardzo niskich prędkości synchronicznych obrotów, nawet z obciążeniem umocowanym na wale silnika bezpośrednio.