Шаговые двигатели

Как следует из их названия, шаговые двигатели поворачивают вал пошагово. Наиболее распространенный шаг — 7,5°, когда для совершения одного оборота требуется 24 шага. Такие двигатели дают немного толчкообразное движение, которое, впрочем, вполне приемлемо для большинства целей. При этом их просто программировать. Представленное ниже описание относится к униполярным шаговым двигателям с постоянными магнитами (шаг 7,5°).

Такой шаговый двигатель обычно имеет шесть проводов, подключенных к обмоткам. Два отвода подключаются к положительной линии электропитания. Концы обмоток соединены с одним из четырех транзисторных ключей, которые попеременно включаются и отключаются. Когда ключ выключен, конец обмотки подключен к положительной шине питания, и в соответствующей половине обмотки ток не протекает. Когда ключ включен, напряжение на конце обмотки падает почти до нуля, и на соответствующую половину обмотки подается питание.
Транзисторы на двух концах обмотки переключаются противоположным образом, поэтому питание всегда подается только на одну половину обмотки, и двигатель поворачивает вал на один шаг.
Двигатель управляется путем включения транзисторов в соответствии со специальной последовательностью (0 = выкл.; 1 = вкл.): . Q1 — 1 1 00; . Q2 -00 1 1; . Q3 — 0 1 10; . Q4 — 1 00 1.

Транзисторы включаются и выключаются один раз в течение каждой последовательности, однако на различных этапах. Для управления двигателем микроконтроллер PIC программируется на формирование последовательности единичных импульсов в четырех выходных цифровых каналах (обычно — четыре канала одного и того же порта). После- j довательность повторяется до тех пор, пока это необходимо. Каждый шаг дает поворот на 7,5°, а последовательность содержит четыре этапа, в силу чего одна полная последовательность поворачивает вал на 30 • Таким образом, одному обороту вала соответствует двенадцатикратное прохождение последовательности. Последовательность может быть остановлена на любом шаге, следовательно, точность позиционного .травления двигателем составляет 7,5°.
Когда последовательность импульсов прекращается, двигатель останавливается. Однако два транзистора все еще включены, и ток течет в двух полуобмотках. Вал твердо удерживается в неподвижном состояли магнитными полями. Удерживающий момент является — большой, порядка нескольких сотен грамм-сантиметров.
Частота вращения двигателя контролируется частотой следования последовательности импульсов. Реверсировать шаговый двигатель — просто. Для этого последовательность импульсов следует пройти в обратном порядке.

Источник: qwedr.com