Шаговые двигатели

Шаговые двигатели: точность в каждом шаге

В современных системах автоматизации, робототехники, станкостроения и даже бытовой техники всё чаще требуется не просто вращение, а точное позиционирование без сложных датчиков и обратной связи. Именно здесь на сцену выходят шаговые электродвигатели — компактные, надёжные и удивительно точные приводы, способные удерживать заданное положение с микронной точностью.

Шаговые двигатели

Что такое шаговый двигатель?

Шаговый двигатель — это синхронный электродвигатель, преобразующий последовательность электрических импульсов в дискретные угловые перемещения ротора. Каждый импульс вызывает поворот ротора на строго определённый угол — так называемый шаг. Благодаря этому принципу шаговые двигатели позволяют точно контролировать положение без использования энкодеров или других датчиков обратной связи.

 

Ключевые особенности шаговых двигателей

  • Дискретное движение: ротор вращается строго на заданный угол при каждом управляющем импульсе.
  • Фиксация положения: даже при отсутствии движения ротор удерживается в заданной позиции за счёт магнитного поля обмоток.
  • Высокая точность позиционирования: особенно в микрошаговых режимах.
  • Простота управления: достаточно подавать импульсы нужной частоты и последовательности.
  • Надёжность: отсутствие щёток и коллекторов делает такие двигатели долговечными и малошумными.

 

Принцип работы шагового двигателя

Работа шагового двигателя основана на взаимодействии магнитных полей статора и ротора. При подаче напряжения на обмотки статора создаётся магнитное поле, которое «притягивает» ротор к определённому положению. Смена полярности или последовательности возбуждения обмоток заставляет ротор поворачиваться шаг за шагом.

 

Типы шаговых двигателей

Шаговые двигатели классифицируются по конструкции ротора. Существует три основных типа:

1. Двигатели с переменным магнитным сопротивлением (VR)
Ротор: зубчатый, из магнитомягкого материала, без постоянных магнитов.
Принцип: движение обеспечивается за счёт минимизации магнитного сопротивления.
Угол шага: 5–15°.
Особенность: нет удерживающего момента при отключённом питании.
Применение: простые системы, где не требуется высокая точность.

2. Двигатели с постоянными магнитами (PM)
Ротор: содержит постоянные магниты.
Угол шага: 7.5–15°.
Преимущества: наличие удерживающего момента, простота конструкции.
Применение: принтеры, сканеры, небольшие автоматизированные устройства.

3. Гибридные шаговые двигатели (HB)
Ротор: сочетает зубчатую структуру и постоянные магниты.
Угол шага: от 0.9° до 5°.
Преимущества: высокий крутящий момент, отличная точность, низкие вибрации.
Применение: станки с ЧПУ, 3D-принтеры, медицинское оборудование, промышленные роботы.
Гибридные двигатели — наиболее распространённый тип в современных высокоточных системах.

 

Режимы управления шаговыми двигателями

Управление шаговым двигателем осуществляется через драйвер, который подаёт ток на обмотки в нужной последовательности. Различают несколько режимов:

🔹 Полношаговый режим
Однофазное возбуждение: активна одна обмотка — низкий момент, но простота.
Двухфазное возбуждение: две обмотки активны одновременно — максимальный крутящий момент.

🔹 Полушаговый режим
Чередование одно- и двухфазного возбуждения.
→ Угол шага уменьшается вдвое, движение становится плавнее, точность — выше.

🔹 Микрошаговый режим
Обмотки питаются синусоидальными токами, что позволяет делить один шаг на до 256 и более микрошагов.
→ Минимум вибраций, плавность движения, высочайшая точность.
→ Используется в прецизионных системах: оптика, лабораторное оборудование, аэрокосмическая техника.

 

Достоинства и недостатки шаговых двигателей

ПРЕИМУЩЕСТВА

  • Точное позиционирование без обратной связи
  • Удержание позиции при отключении питания
  • Высокая надёжность (без щёток)
  • Простота управления
  • Мгновенный старт/стоп/реверс

НЕДОСТАТКИ

  • Ограниченная максимальная скорость
  • Возможность потери синхронизации при перегрузке
  • Резонансные явления на определённых частотах
  • Сложность реализации микрошагового режима
  • Повышенное энергопотребление даже в режиме удержания

Шаговые двигатели — это идеальный выбор для задач, где важны точность, повторяемость и простота управления.

Благодаря разнообразию конструкций (VR, PM, HB), гибким режимам управления (полный шаг, полушаг, микрошаг) и надёжности, они уверенно занимают нишу в станках с ЧПУ, 3D- и лазерных принтерах, медицинских анализаторах, роботах и манипуляторах, системах автоматизации и упаковки.

Осуществляем поставку шаговых двигателей

  • 2ДШ-78-0,16-1, 27В
  • 2ДШР116-2,5-1,8УХЛ4
  • FB-20-4-3А 28в, 0,2н*м, 150гр mikroma
  • Nema17 42BYSH126
  • PG22L71.7
  • ДВШ-50-0,04-005, 12В 1,15А
  • ДШ-0,025А 27В
  • ДШ-0,04А 27В, 1,2А, шаг 22,5
  • ДШ-0,1А 27В, 2А, шаг 22,5
  • ДШ-0,1В 27В, шаг 22,5
  • ДШ-0,25А 27В, шаг 22,5
  • ДШ-0,4А 27В, шаг 22,5
  • ДШ-1А
  • ДШ-200-0,08
  • ДШ-42-0,28-3,6
  • ДШ-78-0,16-1, 2вала
  • ДШ-88-0,16-1,8
  • ДШ80-0,16-22,5
  • ДШИ-200-1-1 (аналог 4SHG-023A 39C) 1.8*/st 2.3v
  • ДШИ-200-1-2, 30В, 1,5А
  • ДШИ-200-1-3, 30В, 1,5А
  • ДШИ-200-1-4, 30В, 1,5А
  • ДШИ-200-2-2, 30В, 2А,
  • ДШИ-200-2-5
  • ДШИ-200-3-1 побитые провода, 30В, 2А,
  • ДШИ-200-3-1, 30В, 2А,
  • ДШИ-200-3-2, 30В, 2А,
  • ДШИ-200-3-3, 30В, 2А,
  • ДШК АМ ДВЭ3.183.001-01
  • ДШР-45/110 дем-ж
  • ДШР-57-0,06-1,8-IM4081-Д00, 36В
  • ДШР-80-0,1-1,5-02У3 (полный аналог ШД-5Д)
  • ПБМГ-200-265 12В
  • ППФЭ-12
  • ШД-10/100М
  • ШД-1ЕМ
  • ШД-1С
  • ШД-300/300-2А
  • ШД-300/300А, 24В, 1,3А,
  • ШД-4М-У3 24в
  • ШД-5Д1М, 48В
  • ШДА-3Ф, 29В, 1,1А
  • ШДА-4А, 14В, 3А,
  • ШДР-5
  • ШДР-711 27В, угол=3 градуса, 6,5А
  • ШДР-721 27В, 6,5А,