Гибридный шаговый двигатель или шаговый двигатель HB представляет собой комбинацию функций шагового двигателя с переменным сопротивлением и шагового двигателя с постоянными магнитами. Вал шагового двигателя вращается с дискретным шагом, когда к нему в правильной последовательности подаются электрические командные импульсы. Шаговые двигатели HB являются самыми простыми устройствами для точного управления позиционированием. Они широко используются в различных приложениях для позиционирования на различной скорости через все виды управляющих сигналов, как цифровых, так и аналоговых. Двигатели HB различаются по типу энкодера, по номеру IP , по типу интеграции с приводом и контроллером, по типу тормоза и зубчатой передачи. Всего насчитывается более 300 моделей гибридных шаговых двигателей. При этом все модели отличаются хорошим соотношением крутящего момента, скорости и ступенчатого разрешения. Как правило, количество шагов для гибридного шагового двигателя варьируются от 200 до 400 шагов на оборот. Однополярные и биполярные гибридные шаговые двигатели включают в себя стандартные гибридные шаговые двигатели, гибридные шаговые двигатели повышенной мощности (PowerPlus), высокоточные гибридные шаговые двигатели и плавные гибридные шаговые двигатели.
Основные особенности гибридных шаговых двигателей.
- Точное управление позиционированием. Шаговый двигатель вращается с фиксированным углом шага, точно так же как секундная стрелка часов. Этот угол называется \"основным углом шага\". Стандартные двигатели имеют несколько типов \"базового угла шага\": 2-фазные шаговые двигатели с базовым углом шага 0,9° и 1,8° и 3-фазные шаговые двигатели с базовым углом шага 1,2°. Помимо стандартных двигателей доступны также двигатели с другим базовым углом шага, составляющим 0,72°, 1,5°, 3,6 ° и 3,75°.
- Углом поворота и скоростью шагового двигателя можно точно управлять с помощью импульсных сигналов от контроллера. Импульсный сигнал - это электрический сигнал, уровень напряжения которого многократно меняется между включением и выключением. Каждый цикл включения/выключения засчитывается как один импульс. Команда с одним импульсом заставляет выходной вал двигателя поворачиваться на один шаг. Уровни сигнала, соответствующие условиям включения и выключения напряжения, обозначаются как \"H\" и \"L\" соответственно.
- Шаговые двигатели генерируют высокий крутящий момент при компактных размерах. Эти характеристики обеспечивают им превосходное ускорение и отклик, что, в свою очередь, делает эти двигатели хорошо подходящими для применений, требующих повышенного крутящего момента, где двигатель необходимо часто запускать и останавливать. Чтобы удовлетворить потребность в большем крутящем моменте на низких оборотах, также предлагается вариант двигателей с мотор-редукторами.
- Шаговый двигатель имеет полный крутящий момент в состоянии покоя до тех пор, пока на обмотки подается напряжение. Это означает, что двигатель можно удерживать в остановленном положении без использования механического тормоза. Однако после отключения питания самоподдерживающийся крутящий момент двигателя теряется, и двигатель больше нельзя удерживать в остановленном положении при вертикальных операциях или при приложении внешней силы, поэтому для использования в подъёмных устройствах требуется двигатель электромагнитного тормозного типа.
- Существуют также шаговые двигатели с сервоуправлением по замкнутому контуру. Шаговый сервопривод значительно повышает производительность двигателя, делая его гораздо более интеллектуальным, эффективным, компактным, точным, быстрым и плавным.
Система управления шаговыми двигателями НВ
Каждый шаговый двигатель может работать в различных режимах управления, таких как контроль положения, скорости или крутящего момента. Шаговый драйвер принимает все типы управляющих сигналов, как цифровые, так и аналоговые. Встроенный контроллер Q-drive поддерживает автономную работу для перемещения по одной оси за счет выполнения сложной программы. Основные режимы управления:
- Импульсный контроль. Импульсное управление - это традиционный способ цифрового управления шаговым двигателем при регулировании положения и скорости. Продолжительность вращения пропорциональна количеству импульсов, а скорость пропорциональна частоте импульсов.
- Использование аналогового сигнала для определения положения и для управления крутящим моментом.
При этом шаговый драйвер поддерживает все популярные промышленные сетевые коммуникации, включая RS485, Modbus, CAN и Ethernet. Встроенный контроллер Q-drive также поддерживает автономную работу для перемещения по одной оси за счет выполнения сложной программы, записанной в энергонезависимую память устройства.
Виды гибридных шаговых двигателей
- Базовая модель, простая в использовании и разработанная со сбалансированным набором функций и характеристик.
- Гибридные шаговые двигатели с энкодером обеспечивают возможность управления по замкнутому контуру, сигналы обратной связи энкодера могут использоваться для проверки положения и повышения производительности за счёт предотвращения случайной остановки в зависимости от характеристик привода.
- Шаговые двигатели со степенью защиты IP65, идеально подходят для применения во влажных производственных условиях, таких как производство продуктов питания и напитков, или для использования на открытом воздухе.
- Интегрированный вид гибридных шаговых двигателей с приводом и контроллером.
- Двигатели, оснащенные электромагнитным тормозом. При случайном отключении питания электромагнитный тормоз удерживает груз в нужном положении, предотвращая его падение или перемещение. Шаговые двигатели тормозного типа широко используются в системах с вертикальной осью.
- Двигатели со специальной редукторной головкой для регулирования положения с уменьшенным люфтом, что позволяет максимально использовать высокую управляемость двигателей. Зубчатая головка обеспечивает высокоточную и плавную работу даже в тех случаях, когда требуется большой крутящий момент.
Наличие всех опций также может быть объединено в наиболее оптимизированный и компактный блок управления движением, например, можно объединить энкодер и редуктор в одном типе устройств, все комбинации доступны по запросу.