Silnik krokowy to wyjątkowy typ silnika elektrycznego, który porusza się w sposób skokowy. Oznacza to, że jego wirnik wykonuje określoną liczbę kroków w odpowiedzi na impulsy elektryczne wysyłane przez sterownik. Taka konstrukcja sprawia, że zasada działania silnika krokowego jest oparta na precyzyjnym pozycjonowaniu, bez potrzeby stosowania czujników położenia. Dzięki temu zastosowanie silnika krokowego obejmuje wszelkie aplikacje, w których liczy się dokładność ruchu – od drukarek 3D, przez automatyczne systemy dozujące, po zaawansowane układy sterowania CNC.

Spis treści:

• Budowa i zasada działania silnika krokowego
• Zastosowanie silnika krokowego
• Typy silników krokowych
• Sterowanie silnikiem krokowym
• Zastosowanie silnika krokowego – wady i zalety
• Jak dobrać silnik krokowy do projektu?
• Podsumowanie

Budowa i zasada działania silnika krokowego

Jeśli chodzi o silnik krokowy – budowę i zasadę działania, podstawowym elementem jest wirnik, który współpracuje z zestawem cewek elektromagnetycznych. Gdy zasilane są kolejne fazy (czyli grupy cewek), wirnik obraca się o zadany kąt. W praktyce standardowy silnik krokowy wykonuje 200 kroków na jeden pełny obrót, czyli po 1,8° na krok.

Ważnym elementem pracy jest odpowiednie sterowanie. Zasada działania silnika krokowego zakłada, że każda faza musi być zasilana w odpowiedniej kolejności, co zapewnia płynność ruchu i dokładność pozycji. Dzięki temu silnik może zrealizować precyzyjne ruchy nawet bez sprzężenia zwrotnego.

Zastosowanie silnika krokowego

Zastosowanie silników krokowych jest bardzo szerokie. Znajdują się one w wielu urządzeniach codziennego użytku oraz w przemyśle. Typowe obszary, gdzie silnik krokowy zastosowanie ma największe znaczenie, to:

• drukarki 3D, skanery, urządzenia CNC,
• roboty przemysłowe i ramiona robotyczne,
• automatyka domowa (np. mechanizmy rolet, zasłon, systemy otwierania),
• precyzyjne dozowniki i urządzenia pomiarowe,
• sprzęt medyczny i laboratoryjny.

Z uwagi na możliwość wykonywania dokładnych ruchów i zatrzymywania się w konkretnej pozycji bez konieczności stosowania czujników, silniki krokowe – zastosowanie znajdują wszędzie tam, gdzie precyzja i niezawodność mają kluczowe znaczenie.

Typy silników krokowych

Na rynku znajdziesz różne silniki krokowe, m.in. unipolarne i bipolarne, a także hybrydowe. Wybór odpowiedniego modelu zależy od zastosowania i wymagań technicznych projektu. Przykładowo, silniki unipolarne są prostsze w sterowaniu, ale mają mniejszy moment obrotowy. Z kolei silniki bipolarne, sterowane za pomocą mostków H, oferują wyższą wydajność i moc.

Sterowanie silnikiem krokowym

Aby silnik działał poprawnie, niezbędny jest odpowiedni sterownik. W zależności od typu silnika i projektu, można wybrać prosty układ tranzystorowy dla silników unipolarnych lub bardziej zaawansowany sterownik silników krokowych dla układów bipolarnych. Istnieją także sterowniki mikrokrokowe, które umożliwiają płynniejszy i cichszy ruch silnika. Sprawdź dostępne rozwiązania w kategorii sterowniki silników krokowych.

Sterownik odpowiada za kolejność załączania cewek, regulację prędkości obrotowej i dokładność pozycji. W wielu systemach sterowanie odbywa się za pomocą mikrokontrolera, co pozwala z łatwością tworzyć projekty DIY i prototypy.

Zastosowanie silnika krokowego – wady i zalety

Silnik krokowy – zasada działania niesie za sobą wiele zalet: prostota konstrukcji, możliwość precyzyjnego pozycjonowania, duży moment obrotowy przy niskich prędkościach. Jednak jak każdy napęd, ma też swoje ograniczenia. Do głównych wad należy zaliczyć:

• spadek momentu obrotowego przy wyższych prędkościach,
• nagrzewanie się przy długotrwałym postoju,
• brak informacji zwrotnej o aktualnej pozycji (chyba że zastosujemy dodatkowe czujniki).

Pomimo to, dla wielu aplikacji zastosowanie silnika krokowego jest optymalne – szczególnie jeśli ważna jest powtarzalność i niezawodność.

Jak dobrać silnik krokowy do projektu?

Dobierając silnik, warto zwrócić uwagę na następujące parametry:

• moment obrotowy (wyrażany w Ncm),
• liczba kroków na obrót (np. 200, 400),
• rozmiar obudowy (np. standardy NEMA),
• rodzaj wału (okrągły, płaski, zębaty),
• typ okablowania i możliwość sterowania unipolarnego/bipolarnego.

W sklepie Wagney znajdziesz pełen wybór silników krokowych i osprzętu, a także części maszyn dopasowanych do potrzeb profesjonalistów i hobbystów.

Podsumowanie

Silnik krokowy – budowa i zasada działania to połączenie prostoty i precyzji, co czyni go jednym z najczęściej stosowanych napędów w nowoczesnych systemach automatyki. Dzięki skokowej pracy możliwe jest precyzyjne kontrolowanie ruchu bez potrzeby wykorzystywania skomplikowanych układów zwrotnych. Zastosowanie silników krokowych obejmuje szeroki wachlarz dziedzin: od prostych mechanizmów domowych, przez drukarki 3D i frezarki, po zaawansowane urządzenia przemysłowe. Jeśli szukasz komponentów do swojego projektu, warto zapoznać się z ofertą silników krokowych i sterowników w sklepie Wagney.