Tak samo, jak w przypadku każdego silnika, podstawowym zadaniem silnika krokowego jest zamiana energii elektrycznej w mechaniczną. Silnik krokowy można znaleźć w wielu urządzeniach, gdzie niezbędne jest precyzyjne liniowe albo kątowe pozycjonowanie. Przyjrzyjmy się jego działaniu i dokładnemu zastosowaniu.

Co składa się na silnik krokowy?

W największym uproszczeniu można powiedzieć, że silnik krokowy, podobnie jak zwykłe silniki prądu stałego składa się ze stojana i rotora. Na tym jednak podobieństwa między tymi dwoma rodzajami silników się kończą, ponieważ silniki krokowe, w przeciwieństwie do silników prądu stałego, są silnikami bezszczotkowymi. Zasada działania silnika krokowego opiera się na oddziaływaniu pola magnetycznego pomiędzy wirnikiem (magnesem trwałym) a uzwojeniem w postaci elektromagnesów. Dzięki temu wzajemnemu oddziaływaniu mający kształt koła zębatego wirnik obraca się o odpowiednią liczbę sekcji. Dzięki temu, że w silniku krokowym nie ma zużywających się szczotek, na żywotność silnika wpływa jedynie trwałość łożyska. O przewadze silników krokowych nad silnikami wykonującymi stały ruch obrotowy decydują przede wszystkim ich możliwości oraz wydajność.

Jak działa silnik krokowy?

W przypadku silników krokowych wirnik nie obraca się przez cały czas ze stałą prędkością. O kącie obrotu wirnika decyduje liczba dostarczonych impulsów prądowych, dzięki czemu napędzany przedmiot przemieszcza się o precyzyjnie podaną odległość. O precyzji silnika krokowego decyduje jego rozdzielczość – im jest ona wyższa, tym lepiej.

W zastosowaniach przemysłowych dla poprawnego działania silnika krokowego niezbędny jest sterownik z odpowiednim oprogramowaniem. To za jego pośrednictwem wprowadza się algorytm działania, według którego ma pracować urządzenie. Ustawia się m.in. kierunek, drogę, czy czas postoju po wykonaniu sekwencji kroków. Wyróżniamy trzy główne rodzaje sterowania silnikiem krokowym: pełnokrokowe, półkrokowe i mikrokrokowe.

Gdzie stosuje się silniki krokowe?

Silniki krokowe doskonale sprawdzają się w maszynach, w których wymagane jest dokładne pozycjonowanie. Małe silniczki krokowe znajdują zastosowanie w komputerach, skanerach, nagrywarkach, rzutnikach czy aparatach fotograficznych. Mowa tu jednak o prostych w konstrukcji krokowcach. Coraz szerzej w przemyśle stosowane są zintegrowane silniki krokowe. W ich obudowie poza silnikiem mieści się również kontroler i sterownik, a często także enkoder, który umożliwia pracę w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego. Takie profesjonalne silniki wykorzystuje się np. w systemach naprowadzeń i napędach w branży kosmetycznej, budowlanej, motoryzacyjnej, material handling i wielu innych.

Artykuł powstał we współpracy merytorycznej z https://amgautomatyka.pl/kategoria-produktu/jvl/zintegrowane-silniki-krokowe/