Сегодня: 25 июня 2025 г., среда Время:

Шаговый двигатель «Ардуино»: особенности и нюансы подключения

Автор совета: Сергей Коновалов Дата публикации: 23.01.2020

В основе современной робототехники и станкостроения лежат шаговые двигатели, которые представляют собой электромеханические устройства, работающие от постоянного тока. Именно они обеспечивают высокую точность перемещения исполнительного устройства, что позволяет применять их в ЧПУ-приборах, 3D-принтерах, манипуляторах, цифровых фотоаппаратах, офисной оргтехнике и других сложных механизмах. Управление электромотором осуществляется через специальный драйвер – микросхему, которая подает импульсы с заданными параметрами. В последние годы большое распространение получили шаговые двигатели Ардуино, которые можно запрограммировать на выполнение различной работы через стандартные беспроводные или проводные интерфейсы.

«Ардуино» – это распространенное аппаратно-программное средство, которое предназначено для автоматизации рабочих процессов и развития интереса к робототехнике среди любителей или начинающих инженеров. В него входят плата с микроконтроллером и собственной памятью, шилды (периферийные устройства) для расширения возможностей системы, а также программный комплекс для управления. Аппаратные схемы соединяются друг с другом через штыревые линейки, что позволяет собирать их в стойки и комплектовать различные модели для создания нужных конфигураций. Для программирования Arduino используется язык С++, немного упрощенный для популяризации применения.

Особенности шаговых электромоторов

Данный тип двигателей оснащается несколькими обмотками, при подаче напряжения на которые ротор проворачивается на определенный угол. Разные модели моторов могут работать с различными углами, обычно это 15, 7,5, 1,8 и 0,9 градуса. Чтобы вычислить количество шагов, которые может сделать ротор, нужно разделить 360 на угол поворота. Так, модель с 15 градусами совершит 360/15=24 линейных движения, тогда как двигатель на 0,9 – 200.

Современный шаговый двигатель «Ардуино», управляемый цифровым драйвером, может проворачиваться не на полный шаг, а на его определенную часть. Ток подается на все пары обмоток. Это позволяет использовать моторы для микропозиционирования с высочайшей точностью до десятых и сотых долей градуса, причем ротор в подобном режиме вращается максимально плавно и без вибраций.

Конструктивные разновидности двигателей

Существует три основных типа электромоторов:

На постоянном магните. Имеет небольшую мощность и скорость вращения, используется на устройствах, где нет высоких нагрузок.
На реактивном роторе. Приводится в действие переменными магнитами, обладает повышенной мощностью, но имеет ограничения по скорости вращения.
Гибридные модели, вобравшие в себя достоинства постоянных и реактивных двигателей.

По схеме подключения выделяют три разновидности электромоторов: биполярные, униполярные и с четырьмя обмотками. Биполярные оснащены четырьмя контактами. Внутри имеется две обмотки, которые не соединены друг с другом, поэтому для синхронизации этого устройства требуется современный драйвер. Униполярные работают по классической схеме звезды. На них имеется четыре вывода от обмоток и один общий. Четырехобмоточные модели считаются универсальными. В зависимости от типа подключения вы сможете получить как биполярный, так и униполярный двигатель.

Подсоединение любых типов ШД проводится через драйвер, который при помощи проводов соединяют с «Ардуино»-платой. Подключение обычно проводится шестью кабелями: по двум подается питание, по четырем идут управляющие сигналы.

Последние советы раздела «Разное»:

Зачем делать сложную операцию, если можно просто установить баллон в желудок?
Какой должна быть яхта для комфортного отдыха
Сложно ли приготовить крем для Тирамису?
Как использовать искусственный интеллект при создании рекламных презентаций
Чем разнообразить досуг ребенка на каникулах?
Школа вокала «Solo Next»
Обмен валют в банке: почему это удобно и выгодно?
Low-code 2025: как выбрать платформу под задачи вашей компании
Как выбирать поставщика кофе и чая
Какие батареи отопления греют лучше всего: сравнение эффективности и особенностей

Комментарии совета:

Комментариев к этому совету пока нет

Добавить комментарий

Имейте, пожалуйста, ввиду, что любые ссылки, html-теги или скрипты, будут выводиться в виде обычного текста - бессмысленно их использовать. Комментарии, содержащие нецензурные выражения, оскорбления, флуд и рекламу будут немедленно удалены.