Степпер с регулируемой нагрузкой: Степперы с регулируемой нагрузкой: купить по низким ценам в Крыму, Севастополе, Симферополе, Керчи, Феодосии, Ялте

5 лучших степперов для дома

Степпер – один из самых удобных кардио-тренажеров, который можно купить себе домой. Кроме того, что он сравнительно компактен, упражнения на нем помогают проработать самые разные группы мышц, развивая при этом выносливость и координацию движений. На рынке представлено множество моделей, среди которых есть лидеры в каждой из выделенных категорий: министепперы, степперы с эспандерами, поворотные, классические, балансировочные.

Какие бывают степперы?

Классические степперы: просто и со вкусом

Классический степпер имитирует ходьбу по лестнице. Он снимает чрезмерную нагрузку с суставов. Отличаются разные виды классических степ-тренажеров не только дизайном, а и весьма существенными особенностями, к примеру – зависимым или независимым ходом педалей. Последний предполагает возможность индивидуально подобрать нагрузку для каждой ноги.

Министепперы: приз за компактность

Как уже можно догадаться, этот вариант является самым малогабаритным. Министепперы предлагают меньше вариантов упражнений для проработки разных групп мышц. Тем не менее, разница в результате не будет так уж велика. Такой миниатюрный тренажер подойдет тем, у кого дома просто нет места для более громоздких конструкций.

Степперы с эспандером: два в одном

Степперы с эспандером хороши тем, что охватывают больше разных групп мышц и предлагают разнообразие упражнений. Эспандер может присутствовать как в министепперах, так и в больших профессиональных моделях с электронным механизм регулирования нагрузки. Польза такого дополнения очевидна – работать можно одновременно над мышцами и рук, и ног.

Поворотные степперы: стройные ноги и осиная талия

Поворотные степперы предполагают разворот корпуса одновременно с шагами – так нагрузка распределяется между мышцами ног и прессом, а еще задействуются мышцы спины. Хороший поворотный степпер поможет кроме идеально стройных ног проработать еще и гибкую, тонкую талию.

Балансировочные степперы: держите равновесие

Такие степперы дают дополнительную нагрузку мышцам пресса и ног из-за постоянного перемещения центра тяжести тела, а еще развивают координацию и чувство равновесия.

Назвать одного единственного победителя на всех невозможно – слишком велико разнообразие таких тренажеров. Давайте познакомимся с лучшими моделями степперов, которые получили высокую оценку покупателей в 2019 году.

Итак, какой степпер лучше купить?

Советов было дано множество. Теперь осталось определиться, на каком варианте остановиться. Выбор лучшего степпера должен быть сделан, исходя из собственных предпочтений и возможностей. Обязательно следует учитывать такие параметры: длина педали, вес пользователя, габариты тренажера и, конечно же, его цена.

СТЕППЕР | КАК ВЫБРАТЬ СТЕППЕР

Степпер

Степпер – это самый доступный вид кардиотренажеров на сегодняшний момент. Степперы это вид тренажеров, который имитирует ходьбу по лестнице.

Степпер — это тренажер с двумя педалями, которые поочередно совершают движения вверх-вниз. Он имитирует движение по лестнице и активно воздействует на мышцы ног и ягодиц. Степперы выполняют общую функцию кардиотренажера + ко всему прочему, тренируют переднюю часть бедра.

На степпере можно выполнять различные упражнения. Например, если вы наклоните туловище вперед (локти расположены на рукоятках), в интенсивной нагрузке окажется задняя часть бедра и ягодицы. Это наиболее актуально для женщин, так как они покупают данные тренажеры для своих проблемных зон.

 

Степперы используются так же альпинистами, лыжниками и просто любителями длинных пеших походов. Существует два вида степперов: с регулируемой нагрузкой и нерегулируемой.

На сегодняшний момент существует много разновидностей степперов с изменением различных нагрузок.

Полноразмерный степпер

Существуют степперы, которые оснащены рычагами для рук, которые помогают развивать плечевой сустав. Степперы, которые имеют независимый ход педалей, и при этом можно изменить нагрузку на каждую педаль отдельно. Существуют степперы, которые оснащены компьютером с программами, и они способны измерить пульс, частоту шагов и ритм, информацию о затраченных калориях и времени.

СОВЕТЫ ПО ТРЕНИРОВКАМ

Во время тренировки необходимо следить за правильным положением тела, так как степперы создают большую нагрузку на коленный сустав. При занятии с поручнями телу легче придать правильное положение. Для этого необходимо:

— Не смещать вес тела на руки

— Не смещайте руки, таким образом, чтоб пальцы на поручнях были направлены назад, а локти смотрели в потолок

— Старайтесь стоять прямо, слегка наклонившись вперед

— Не следует сводить ноги и чересчур сильно прогибать спину

— Необходимо следить, чтоб вся ступня полностью становилась на педаль

При всех описанных выше рекомендациях, Вы сможете максимально задействовать мышцы бедер и ягодиц, но при этом уменьшится нагрузка на коленный сустав.

При варикозной болезни, выраженных сердечно-сосудистых заболеваниях и заболеваниях суставов на таком тренажере лучше избежать занятий и целесообразней будет подобрать лежачий велотренажер.

Тренировка на степпере

К занятию на степпере необходимо так же готовиться, как и для занятий на более сложных по конструкции тренажерах. А именно:

— Принимать пищу следует не менее чем за 1,5 часа до тренировки

— Воздерживаться от приема пищи в течение 1 часа после тренировки

— Пить необходимо только чистую воду в небольших количествах

— Одежда для тренировок должна быть легкой и эластичной, позволяющей телу дышать

— Спортивная обувь с фиксацией голеностопа и пяточной части.

КАК ВЫБРАТЬ СТЕППЕР

Как выбрать степпер

Первым делом при покупке степпера, это необходимо определиться с размерами самого тренажера. Компактный степпер, так называемый министеппер, подойдет для дома, для тех, у кого ограничено пространство. Если место в доме позволяет, то лучше использовать полноразмерный степпер.

Вторым делом необходимо обратить внимание на ход педалей. Они бывают зависимые и независимые. Первый вариант напоминает велосипедные педали, это когда одна педаль выше, то вторая обязательно будет ниже. Независимые, это более  эффективные тренажеры, и регулировка педалей происходит независимо. Если вам попадется такой вариант, то советуем приобретать именно его.

Третий пункт в выборе степпера – это ЖК монитор и датчики. Следует проверить все работающие и неработающие элементы. При выборе предпочтение лучше отдать к степперу, который имеет данные функции, так как Вам будет интереснее заниматься, и Вы сможете видеть результат.

Так же не лишним будет ознакомиться с гарантией, возможности возврата данного тренажера и его ремонта.

Рекомендуем для просмотра видео «Кардиотренажер степпер».

КАРДИОТРЕНАЖЕР СТЕППЕР

---

Статьи по теме:

ИСТОРИЯ ТРЕНАЖЕРОВ. ДРЕВНИЕ ТРЕНАЖЕРЫ. ВИДЕО

ВЕЛОТРЕНАЖЕР. КАК ВЫБРАТЬ ВЕЛОТРЕНАЖЕР. ВИДЕО

БЕГОВАЯ ДОРОЖКА. ПОДБОР БЕГОВОЙ ДОРОЖКИ. ВИДЕО

ЭЛЛИПТИЧЕСКИЙ ТРЕНАЖЕР. ОПИСАНИЯ И СОВЕТЫ ПО ПОДБОРУ

ГРЕБНОЙ ТРЕНАЖЕР. ГРЕБНОЙ ТРЕНАЖЕР ВИДЕО

СИЛОВЫЕ ТРЕНАЖЕРЫ. ОПИСАНИЯ И СОВЕТЫ ПО ПОДБОРУ

---

 

Что такое кардио тренажеры степперы, вопросы на ответы

Степперы – это класс кардиотренажеров, которые несмотря на свою внешнюю простоту обладают большими возможностями для занятий спортом. Базовыми элементами классического степпера являются две педали-платформы, на которых проводят шаговые упражнения – имитируют быструю или медленную ходьбу с желаемым уровнем нагрузки.

Современный рынок предлагает самые разные вариации этого тренажера: от простых напольных моделей с механическим приводом, до полноформатных тренажеров с ручками, электрической системой создания нагрузок, индикацией параметров тренировки и т.д. Вне зависимости от уровня технической продвинутости суть всех степперов остается одинаковой. О ней мы и поговорим, ответив на главные вопросы, связанные с этими тренажерами.

Что дают занятия на степпере?

Степпер – это кардиотренажер общеукрепляющего действия. Он предназначен для выполнения шаговых упражнений, имитирующих ходьбу по ступеням. Занятия направлены в первую очередь на укрепление ягодичных мышц и мускулатуры ног. Основные нагрузки припадают на четырехглавые мышцы бедер и икроножные мышцы. В поворотных моделях, позволяющих имитировать лыжную ходьбу, – в работу дополнительно активно включаются косые мышцы живота. В степперах с ручками или эспандерами нагрузки расширяются на руки и плечевой пояс.

Как и все аэробные тренажеры степпер оказывает комплексное воздействие – укрепляет колени и мышцы, сердечно-сосудистую и дыхательную системы. Занятия на степпере повышают общий тонус организма, способствуют похудению, являются обязательной составляющей фитнес-программ. Тренировки улучшают работу кровеносной системы, укрепляют сосуды, снимают общую усталость. Упражнения на этом тренажере рекомендованы в качестве кардиоразминки перед силовыми нагрузками и при восстановлении после травм.

В чем степпер выигрывает у обычной ходьбы?

Гидравлические поршни даже самых простых напольных степперов обеспечивают мягкий, упругий и равномерный ход педалей, благодаря чему во время занятий коленные суставы не подвержены ударным нагрузкам, как при обычной ходьбе. Это особенно важно, когда речь идет о реабилитации после травм и тренировках людей старшего возраста.

Несомненный плюс тренажера – возможность контролировать общий уровень нагрузки. Занимаясь на степпере в спокойной домашней обстановке намного легче следить за дыханием, что является залогом эффективных аэробных упражнений, в которых кислород – ключевой источник энергии.

Со степпером можно выполнять разные по сложности шаговые упражнения, следить за кардиоданными, отображаемыми на дисплее, параллельно заниматься с гантелями или эспандером – все это значительно повышает эффективность тренировок в сравнении с обычной ходьбой. И, конечно, занятия на тренажере – это очень удобно: они не требуют сложной подготовки, погода не внесет коррективы в ваш режим тренировок, а во время занятий можно спокойно слушать музыку или смотреть любимый сериал.

Чем министепперы отличаются от полноформатных аналогов?

Степперы – это довольно обширная категория кардиотренажеров. Они могут отличаться конструкцией, типом нагрузочного механизма, возможностью дополнительных поворотных или балансировочных движений. Для домашних тренировок, обычно, выбирают самые простые варианты – напольные министепперы или тренажеры с ручками.

Министепперы – категория простейших напольных тренажеров для домашнего использования. Они представляют собой компактную платформу с двумя педалями, их вес варьируется в пределах 6-8 кг. Нагрузка в таких моделях создается при помощи двух гидравлических цилиндров, и может быть как регулируемой, так и нерегулируемой. Многие министепперы комплектуют эспандерами для дополнительной тренировки мышц рук, плечевого пояса и спины. Рассчитаны на пользователей весом 100-120 кг.

Министепперы могут иметь стойку с ручками для обеспечения дополнительной устойчивости во время тренировок.

Преимущества:

• небольшие габариты, благодаря которым тренажер легко убрать, например, под кровать; • малый вес; • независимость от электропитания;
• наличие почти во всех современных моделях простейшего компьютера отображающего время тренировки, количество шагов, ритм, израсходованные калории;
• возможность выбора моделей с эспандером;
• доступная цена. Недостатки:
• невозможность управления нагрузками в большинстве моделей;
• ход педалей у министепперов чаще – взаимозависимый;
• компьютер отображает только простейшие параметры, без кардиоданных.

Полноформатные домашние степперы типа «Скандинавская ходьба» предназначены для тренировки мышц ног и верхней части тела. От министепперов они отличаются габаритами и наличием двух подвижных поручней.

В более продвинутых моделях ручки служат не просто точкой опоры, помогающей удерживать равновесие, а являются активным силовым узлом, дающим дополнительную нагрузку на руки и спину. В качестве системы нагружения в большинстве домашних моделей используют механику на основе гидравлических цилиндров. Но среди таких степперов чаще встречаются варианты с возможность регулировки нагрузок, раздельным ходом педалей и с продвинутыми кардиокомпьютерами.

Нужно повысить эффективность тренировок. Какую разновидность степпера выбрать?

Помимо описанных выше классических степперов, которые имитируют ходьбу по лестнице, существуют другие разновидности этого тренажера, дающие дополнительную нагрузку на разные группы мышц.

Поворотный степпер – одна из вариаций классического тренажера. Внешне он схож с обычным степпером со стойкой, но его принципиальное отличие – подвижное основание, поворачивающееся в горизонтальной плоскости. Благодаря этому шаговые упражнения можно сочетать с вращательными движениями тазом. Таким образом, занятия в большей степени становятся похожи на имитацию лыжной езды. Тренировка на таком степпере обеспечивает более интенсивные мышечные нагрузки и способствует проработке косых мышц живота, которые во многом ответственны за стройный и привлекательный вид талии.

Балансировочный степпер – принцип работы этого компактного тренажера в значительной мере отличается от вышеописанных аналогов. Он больше напоминает качели, которые двигаются из стороны в сторону по мере смещения центра тяжести тела. Тренировки на балансировочном степпере отлично развивают координацию, формируют привлекательный пресс, прорабатывают мускулатуру ног включая мелкие мышцы, которые не задействованы при обычной ходьбе.

Степперы с раздельным ходом. Когда это действительно важно?

Тренажеры для ходьбы отличаются еще одной характеристикой – ходом педалей. Он может быть взаимозависимым и независимым. Дешевые и среднебюджетные модели имеют зависимый ход, при котором обе педали нажимаются с одинаковой силой и двигаются взаимозависимо. Силовые нагрузки во время тренировки в этом случае регулируются не настройками, а интенсивностью выполнения упражнений.

В тренажерах с раздельным ходом обе педали двигаются независимо друг от друга и каждой из них можно задавать желаемый уровень нагрузок – такая функция является прерогативой более продвинутых и дорогостоящих моделей. Несмотря на уверения маркетологов, объективная необходимость в такой опции возникает в одном единственном случае – когда речь идет о восстановлении после травм. С таким тренажером на здоровую ногу можно давать один уровень нагрузок, а на поврежденную другой, и постепенно увеличивать их по мере реабилитационного прогресса.

Как избежать ошибок и повысить эффективность тренировок? Пять советов

• 1. Занимайтесь в спортивной одежде и правильной обуви. Не тренируйтесь босиком или в кедах с тонкой подошвой. Оптимальный вариант для эффективных занятий – кроссовки.
• 2. Правильно устанавливайте тренажер. Он должен располагаться на ровной поверхности; в пределах полуметра со всех сторон необходимо организовать свободное пространство. Не следует менять угол наклона степпера, подкладывая под него различные предметы для дополнительной устойчивости.
• 3. Следите за положением стопы. Она должна полностью находиться на педали и не свисать за ее пределы.
• 4. Соблюдайте три главных фазы тренировки. Начинайте с 5-10 минутной разминки; переходите к основной фазе занятий, с последовательным наращиванием интенсивности; заканчивайте фазой расслабления – неспешным шаганием последние 5-7 минут тренировки и упражнениями на растяжку.
• 5. Контролируйте пульс и дыхание. Появление одышки или превышение пикового пульса (см. ниже) – признаки критических нагрузок, требующие снижения интенсивности тренировки.

Как рассчитать для себя максимальные нагрузки?

Показателем интенсивности тренировки является уровень пульса, таким образом следя за частотой сердцебиения можно контролировать оптимальные нагрузки. Важно чтобы пульс не превышал максимально допустимого значения – так называемого пикового показателя. Он рассчитывается по формуле: 220 минус возраст спортсмена. Например, для 35-летнего человека со здоровой сердечно-сосудистой системой значение максимального пульса составляет: 220-35 = 185 ударов в минуту. Превышать этот предел не рекомендуется.

При каких нагрузках занятия на степпере наиболее эффективны?

Максимальной эффективности тренировки на кардиотренажере достигают в так называемой аэробной зоне, которая имеет верхнюю и нижнюю границу пульса. Нижнюю границу аэробной зоны рассчитывают по принципу: 60% от пикового пульса. Верхняя граница – это 80% от пикового пульса. Так для 35-летнего спортсмена, для которого, как мы уже знаем, пиковое значение пульса – 185 уд./мин, границы пульсовой зоны будут выглядеть следующим образом:

• нижняя граница аэробной зоны: 185х60% = 111 уд./мин;
• верхняя граница аэробной зоны: 185х80% = 148 уд./мин.

Таким образом, занятия на степпере для человека возрастом 35 лет достигают максимальной эффективности в пульсовой зоне от 111 до 148 уд./мин. В этом диапазоне нагрузок тренировка на степпере будет наиболее результативной и безопасной для здоровья.

Интенсивное сжигание жира начинается при нагрузках 70-80% от максимального пульса. Но этот процесс активизируется только спустя 30-40 минут занятий, после расщепления в организме углеводов.

Какой режим тренировок наиболее оптимальный?

Наиболее эффективный режим тренировок – 3-4 занятия в неделю по 50-60 минут. При таком подходе происходит результативное сжигание жира, заметно развивается выносливость, укрепляется мускулатура. При желании, люди с хорошей физической формой могут увеличить частоту тренировок, но важно оставлять один-два дня в неделю для полного отдыха.

Начинать можно и с менее продолжительных занятий по 15-25 минут, но со временем, если вы рассчитываете на ощутимый прогресс, следует стремиться именно к часовым тренировкам. Программу занятий при восстановлении после травм назначает врач в индивидуальном порядке.

Как правильно тренироваться на степпере?

Правильная тренировка на степпере состоит из трех основных фаз.

• 1. Фаза разогрева. Вне зависимости от уровня спортивной подготовки каждая тренировка на степпере должна начинаться с 5-10 минутной разминки. Она не только повышает результативность занятий, но и снижает вероятность повреждения мышц и связок. Для активизации циркуляции крови и разогрева мускулатуры проводят упражнения на растяжку:
  • задней поверхности бедра;
  • подколенных сухожилий;
  • икроножных и камбаловидных мышц;
  • квадрицепсов;
  • приводящих мышц бедра.

• 2. Активная фаза. Начинайте с медленного шага, постепенно наращивая скорость и нагрузку. Следите за тем, чтобы спина была ровной. Шагание с глубоким наклоном корпуса (это упражнение делают только на степперах со стойкой) выполняют с хорошо разогретыми мышцами – в середине тренировки. Шагайте в своем темпе и контролируйте уровень нагрузок – они должны оставаться в границах вашей пульсовой зоны, о которой мы говорили выше, всю активную фазу тренировки. Если показатели сердцебиения превышают пиковое значение – снижайте интенсивность шагания. Для приемлемого тренировочного эффекта активная фаза занятий должна продолжаться не менее 12 минут.


Если вы хотите нарастить мышечную массу и значительно увеличить общую выносливость, в конце этой фазы на степпере устанавливают большую нагрузку. Последние 5-10 минут тренируются с максимальным усилием, но продолжая следить за тем, чтобы пульс оставался в границах допустимой зоны.

• 3. Фаза восстановления – важная завершающая стадия каждой тренировки. Последние 5 минут шагайте медленно с небольшим сопротивлением, восстанавливая дыхание и пульс. Повторите упражнения на растяжку, которые окончательно нормализуют сердечно-сосудистую систему и мышцы. То как ваш организм восстанавливается после тренировки – свидетельство его подготовленности к текущим нагрузкам. Если спустя 1,5 минуты после тренировки пульс не вернулся к показателям покоя – это повод пока снизить общий уровень нагрузок.

Как выбрать степпер

Степпер — один из наиболее популярных тренажеров для домашних условий. Это объясняется, прежде всего, его компактностью, простотой в применении, доступной стоимостью. Конструкция степпера представляет собой – две педали небольшого размера и механизм, с помощью которого во время занятия вес переносится с одной ноги на другую.

 

Занятия на таком тренажёре напоминают ходьбу по ступенькам, и способствуют аналогичному эффекту. Соответственно, степпер идеален для похудения, для укрепления и подтяжки ягодичных, икроножных мышц, для постоянной поддержки себя в форме.

 

Виды степперов

Степперы бывают с регулируемой нагрузкой и с нерегулируемой нагрузкой (мини-вариант, который имеет только педали, а также счетчики времени и шагов).

 

В настоящее время большинство моделей степперов оснащены настоящими мини-компьютерами, которые очень актуальны для регулирования нагрузки, ритма и частоты шагов, измерения пульса. Дополнительно такие степперы имеют рычаги для рук, которые в процессе занятий позволяют одновременно нагружать и плечевой пояс.

 

Различают так же степперы и по принципу действия: с взаимозависимым ходом педалей и с независимым ходом педалей. В моделях с взаимозависимым ходом педали объединены в единую систему. Такие тренажеры просты в обращении, но эффективность тренировок можно увеличить только за счет ресурсов собственного тела. Кроме того, подобные степперы сильно воздействуют на суставы. Регулярные упражнения на нем способствуют укреплению мышц, сжиганию избыточного жира. Модели с независимым ходом педалей более популярны. В них можно отрегулировать нагрузку для каждой ноги в отдельности, в зависимости от уровня тренированности или имеющихся проблем с суставами. Таким образом, тренировку можно сделать намного эффективнее и подстроить под себя нужные параметры.

 

Как выбрать степпер?

Выбирая тренажер нужно ориентироваться на габариты, цена и функциональность. Кроме того, стоит обратить внимание еще на несколько пунктов.

Ручки. Степперы могут быть с поручнями, что позволяет с легкостью удерживать равновесие, а также с рукоятками на шнурах. Последние позволяют не только сэкономить занимаемую тренажером площадь, но и помогают укрепить мышцы плечевого пояса.

 

Компактность. Для тех, кого волнует вопрос экономии пространства в квартире, идеальный вариант мини-степпер. Он мало функциональный, зато запросто помещается в шкафу или под кроватью.

Существует большая разновидность степперов. Любой желающий может подобрать именно ту модель, которая подойдет ему по функциональности, размерам и стоимости.

Степперы, их виды

Степперы, их виды

Степпер — это тренажер, упражнения на котором имитируют шаги по лестнице. Он предназначен для тренировки мышцы бедер, ягодиц, икр и спины и способствует восстановлению сердечнососудистой системы человека.

Виды степперов по типу движений

По типу совершаемых движений степперы делятся на три вида:
• классический,
• балансировочный,
• поворотный.

Классический
Классический степпер имитирует поход пешком по лестнице. Такая кардиотренировка — одна из самых эффективных. Положительное ее отличие от обычной ходьбы по лестнице буде то, что ударная нагрузка на суставы коленей будет незначительная или будет отсутствовать вовсе.

 

Балансировочный
Движения на балансировочном степпере происходит в результате смещения центра тяжести тренирующегося из стороны в сторону и имеет то же предназначение что и у классического. В результате кроме икроножных мышц дополнительно нагружается пресс, а также развивается чувство равновесия и координация движений.

 

Поворотный
Во время «ходьбы» на поворотном степпере, нужно еще совершать повороты корпусом. При этом, помимо ног и пресса, как у балансировочного степпера, будет еще нагружаться спина.

                     

                        Виды степперов по принципу действия

Производители предлагают два варианта тренажеров, различающихся принципом действия в зависимости от хода педалей: с зависимым и с независимым.

Степперы с зависимым ходом педалей
Эти степперы имеют более низкую стоимость, так как не имеют функции регулировки нагрузки. Сопряженное крепление педалей делает нагрузку прямо-пропорциональной для обеих ног.

Степперы с независимым ходом педалей
Такие степперы позволяют выбирать нагрузку в самом широком диапазоне. Кроме того, вы можете выбирать необходимые параметры для обеих ног по отдельности! Еще одним достоинством степперов с независимым ходом педалей является возможность регулировать сопротивления прямо во время занятий.
В отличие от степперов с зависимым ходом педалей, агрегаты этого типа намного более удобны в использовании, а тренировки на них эффективнее. Эти степперы имеют всевозможные датчики и встроенный компьютер. На его дисплее всегда можно следить за временем тренировки, скоростью, интенсивностью шагов, своим пульсом и т.п.

 

Виды степперов по наличию системы регулирования нагрузки

Степперы отличаются также по тому установлена на них или нет система регулирования нагрузки.

Мини-степперы — без регулирования нагрузки
Конструктивно мини-степперы выполнены без опор для рук, — имеются только педали. Благодаря компактности обеспечивается удобство пользования в домашних условиях. Мини-степперы без регулирования нагрузки являются самыми простыми устройствами и дополнительно оснащаются только счетчиком-шагомером.
Достоинства:
— Компактность.
— Стоимость.
— Не требуется подключение к электросети.
Недостатки:
— Увеличение нагрузки возможно только за счет увеличения продолжительности упражнений и количества шагов.

Мини-степперы с регулируемой нагрузкой
Второй вид степперов, с регулируемой нагрузкой, являются более функциональными тренажерами. Их оснащают дополнительными функциями и комплектуют электронным оборудованием различной сложности.
Комплект стандартного оборудования имеет возможность фиксировать время и «пройденную» дистанцию, скорость шага на дистанции, затраченные калории и частоту сердечных сокращений, и даже уровень жира в организме.
Некоторые модели степперов с регулируемой нагрузкой имеют поручни, что существенно снижает их компактность. Но они повышают безопасность пользователя, помогая при выполнении упражнений держаться ровно и не терять равновесие.

Достоинства:
— Наличие компьютера.
— Не требуется подключение к электросети.
— Отдельная нагрузка на каждую педаль.

 

Системы нагрузки степперов

Механическая система
Является самой простой системой нагрузки. Она основана на сопротивлении гидравлических цилиндров и приводится в действие с помощью человеческого фактора (под действием мышц). Модели с данной системой нагрузки не создают шума во время тренировок и имеют приемлемую цену. Имеют дисплей, на котором Вы сможете прослеживать текущие параметры своей тренировки.

Электромагнитная система
Дает возможность регулировать нагрузку и задавать необходимый ритм тренировок. Основывается на магнитном сопротивлении педалей. Такие степперы имеют дисплей с отображением показателей тренировки. Степперы с электромагнитной системой нагрузки больше по размеру, нежели степперы с механической системой нагрузки, поэтому выбирая свой тренажер, обратите внимание на разницу в габаритах и подумайте, какие размеры тренажера максимально возможны для Вашего помещения.

 

Как выбрать степпер?

Занятия на степпере имитируют ходьбу, причем ноги передвигаются, не отрываясь от платформ для стоп. Такая ходьба больше похожа на подъем по лестнице. Перенос веса с ноги на ногу обеспечивает специальный механизм.

Тренировки на степпере для дома задействуют икроножные и ягодичные группы мышц. Занятия оказывают хороший общеоздоровительный эффект, так как степпер относится к кардиотренажерам.

Многие приходят к решению купить его в качестве домашнего тренажера. Ведь он не занимает много места, не требует слишком больших затрат и довольно прост в использовании.

Виды степперов

По типу движения степперы разделяют на классические и балансировочные. Отдельная линейка производимых моделей – поворотные степперы.

Занятия на моделях классического типа имитируют подъем по лестнице. Они способствуют укреплению мышц ног и сердечной мышцы.

Балансировочный степпер, кроме того, заставляет переносить вес тела из стороны в сторону. При тренировке на нем дополнительно нагружаются мышцы ног и пресса. Такие занятия способствуют развитию координации движений и умению держать равновесие.

Поворотный степпер обеспечивает имитацию ходьбы, совмещенную с поворотами корпуса. При этом дополнительно нагружаются и мышцы спины.

Ход педалей степпера может быть взаимозависимым и независимым. Модели с взаимозависимым ходом педалей представляют собой конструкцию с общим креплением. На моделях второго типа, нагрузка на каждую ногу настраивается по отдельности.

В степперах применяют механическую, магнитную и электромагнитную систему нагрузки. Самая простая и надежная — это механическая система. Но такие модели издают шум при работе и иногда имеют неравномерное сопротивление педалей. В тренажерах с магнитной системой точно регулируется нагрузка. Работают они тихо. Наиболее прогрессивны тренажеры с электромагнитной системой нагрузки.

Все модели степперов можно разделить на тренажеры с регулируемой и нерегулируемой нагрузкой.

Модели с нерегулируемой нагрузкой наиболее просты. К ним относят мини-степперы, которые состоят из двух платформ для стоп и счетчика времени тренировки и количества шагов. Такой степпер приобрести можно по достаточно низкой цене.

Степперы, в которых предусмотрена регулировка нагрузки, оснащены компьютером. Компьютер позволяет устанавливать интенсивность нагрузки, количество и ритм шагов, следить за пульсом, и количеством потерянных калорий. Но такой степпер стоить будет значительно дороже, чем тренажер без регулировки нагрузки.

Некоторые модели степперов оснащены поручнями. Они позволяют удерживать равновесие во время занятий. Хотя эти приспособления делают снаряд несколько громоздким. В качестве альтернативы поручням выпускают специальные шнуры с рукоятками, позволяющие нагружать и плечевой пояс.

Кроме вышеперечисленных моделей степперов, выпускают еще тренажеры лестничного типа. Вместо платформ для стоп они имеют движущиеся ступени. Эти тренажеры стоят достаточно дорого. Такой степпер купить решится не каждый, хотя затраты на этот снаряд окупаются повышенной комфортностью и другими достоинствами.

Как выбрать степпер

Достоинство степпера в том, что он подходит как для кардиотренировок, так и для силовых нагрузок. Для силовых тренировок необходим тренажер с регулируемой нагрузкой, позволяющей повышать сопротивление педалей. Необходимо учесть, что на такой степпер цена будет несколько выше чем на простой тренажер.

Если имеютсяпроблемы с суставами, то выбор стоит остановить на тренажере с магнитной или электромагнитной системой нагрузки. Такие степперы позволяют регулировать нагрузку и постепенно ее наращивать.

Для комплексных тренировок подойдет тренажер с поручнями, позволяющими нагрузить руки спину и плечи.

Степпер как выбрать

Гид покупателя и независимый Топ-6 

 

При современном темпе жизни не всегда хватает времени ходить в тренажерный зал. Поэтому хорошим выходом становится приобретение лучшего домашнего степпера. Заниматься можно, не выходя из дома, и при этом не зависеть от погоды на улице, а во время тренировки смотреть телевизор или слушать музыку. В общем, мечта любителя комфортных упражнений. О том, как выбрать правильный степпер и какие 6 степперов для дома достойны звания лучших, читайте в нашем материале.

Что такое степпер, и какой эффект он даёт

Степпер так называется оттого, что на нем выполняются шаги под нагрузкой. Человек делает те же движения, что и при подъеме по лестнице. Степпером называют большие тренажеры, снабжённые поручнями, педалями, подвижными рычагами для рук. Они отличаются друг от друга размерами, конструкцией педалей, типом нагрузки, ценой. Мини-степперы меньше размером с ручкой для опоры или эспандерами из веревки для подкачки мышц на руках и двумя педалями.

Самые обычные для человека движения, которые он вообще не замечает, могут существенно улучшить здоровье, скорректировать фигуру и поспособствовать удалению жировых отложений. При постоянных тренировках происходит:

• эффективное расходование калорий и снижение веса;
• серьезная физическая нагрузка на организм;
• в сочетании с антицеллюлитной косметикой исчезновение «апельсиновой корки» и подтяжка ягодиц;
• при конструкции с рычагами и эспандерами уменьшение объема талии, исчезновение складок на животе, укрепление мышц плеч, спины и груди;
• повышение выносливости организма в целом;
• укрепление сосудов и сердечной мышцы, урегулирование ритма сердца, стабилизация кровяного давления и работы дыхательной системы.

Выполняя несложные движения, человек получает улучшение общего самочувствия, вестибулярный аппарат начинает нормальное функционирование, движения становятся скоординированными.

От чего зависит выбор домашнего степпера

Основным критерием при покупке лучшего домашнего степпера остается цена. Однако не стоит гнаться за дорогими моделями, так как и на компактном степпере, который легко прячется в шкаф или под кровать, можно добиться впечатляющих результатов.

Но если хочется отслеживать степень нагрузки и контролировать прогресс в занятиях, а на счету имеется серьезная сумма денег, можно выбирать магнитные модификации с независимым ходом педалей, всевозможными настройками и регулируемой нагрузкой. Если деньги не хочется тратить на супернавороченный тренажер, то остановите выбор на обыкновенном поворотном гидравлическом степпере.

Малогабаритной квартире подойдёт минитренажер или вариант «рок-н-ролл». Но здесь нет возможности регулировать нагрузку. Такие модели снабжаются счетчиками, показывающими время, расход калорий, количество повторений.

При покупке тренажера следует помнить следующие моменты:

• должны быть поручни, которые не дадут упасть при потере равновесия;
• вес пользователя не должен превышать рекомендованный производителем, чтобы избежать риска поломки педалей;
• плюсом станут эспандеры, чтобы накачать мышцы торса.

Перед покупкой стоит взвесить возможности своей жилплощади — поместится ли там та модель, которая нравится. Возможно, стоит остановиться на более компактном варианте.

Особенности конструкции домашних степперов

На рынке имеется большое количество модификаций степперов. Однако есть несколько основных параметров, по которым и классифицируют эти шаговые тренажеры:

1. По принципу нагрузки: механические и электромагн

Как выбрать степпер?

Степпер — это эффективный тренажер, заменяющий скучные прогулки по лестнице, с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что он не влияет на суставы.

Степперы чрезвычайно полезны для вашего здоровья . Особенно в наши дни, когда ожирение становится все более распространенной эпидемией в западном мире, эксперты считают симуляцию шага одним из самых эффективных упражнений.

Покупка степпера для регулярных домашних упражнений может стать фундаментальным шагом на пути к поддержанию вашего здоровья , улучшению вашей физической формы, укреплению мышц , сердца и легких и даже к снижению веса .

Мы поможем вам выбрать правильный шаговый двигатель

Улучшенные степперы помогут вам эффективно укрепить не только внутреннюю и внешнюю поверхность бедер, но также бока, мышцы живота, спины и груди. Вы достигнете этого, «скручивая», делая шаг в сторону и используя эспандеры во время тренировки.

Основные категории

• Степперы с рулем — для более длительных и интенсивных тренировок , регулировка сопротивления, поворотное движение в сторону, эспандеры или доска для бокового шага в комплекте.
• Мини-степперы — для менее интенсивных, повседневных упражнений , иногда с эспандерами для укрепления верхней части тела, с возможностью скручивания вбок и шага в сторону.

У всех степперов есть компьютер , который отображает время упражнения, количество шагов, сожженные калории и результаты сканирования. Более продвинутые модели также измеряют скорость, расстояние, количество сожженных жиров и, с помощью прикрепленных рулей, частоту пульса. Узнайте, как правильно рассчитать оптимальную частоту пульса, в нашем руководстве по спортивным часам.

Mini, Twist или универсальный шаговый двигатель?

Twist-steppers отлично подходят для укрепления сложных участков — боков и живота. Благодаря своей невысокой цене, эти степперы являются одними из самых популярных тренажеров среди всех возрастных групп.

Мини-степперы не имеют очень высоких ограничений по весу, но их легко хранить. Когда вам захочется, вы можете легко взять их перед телевизором и потренироваться во время просмотра любимого телешоу.

Современные степперы оснащены регулировкой сопротивления
, что необходимо, если вы хотите постепенно укрепить бедра и ягодицы. Вы можете регулировать сопротивление, перемещая и поворачивая амортизаторы, или может быть система магнитного сопротивления.

Все степперы чешского производителя inSPORTline , будь то домашние или профессиональные, отличаются бесшумным ходом . Некоторые степперы имеют гидравлические амортизаторы , которые определяют их цену и качество.

Есть универсальный набор для укрепления всего тела — степпер EasyStep, совмещенный с твистером и виниловыми гантелями.

10 основных параметров, которые следует учитывать при выборе шагового двигателя

В качестве основного требования, , перед покупкой вам следует рассмотреть доступного места для упражнений у вас дома, ваш план упражнений, ваш рост и вес , а затем подумать о следующих критериях:

1. Бренд (гарантия, сервисная служба)
2. Цена
3. Регулировка сопротивления
4. Полосы сопротивления
5. Вес шагового двигателя (7.5 — 66 кг)
6. Максимальный предел веса (100 — 150 кг)
7. Регулировка высоты ступеньки
8. Счетчик шагов
9. Измерение частоты пульса
10. Скорость упражнения

Воспользуйтесь опытом других пользователей

Отзывы от тех, кто уже владеет степпером, являются ценным источником информации. Они помогут вам составить собственное мнение, а иногда даже сэкономят деньги. Обзоры также расскажут вам, насколько удобны конкретные модели, насколько сложно их собрать, долговечны и сбалансированы ли они, а также , если цена соответствует качеству продукта.

Пользователи, просматривающие продукты, также отмечают легкость понимания руководства, сравнивают различные степперы и указывают на преимущества для здоровья конкретных упражнений.

Наконец, мы предлагаем совет от тренера inSPORTline, Петра Копрживы: «Если вы считаете степпер долгосрочным вложением в поддержание своей физической формы и способом для вашей семьи некоторое время заниматься спортом, то это определенно Лучше потратить больше денег на более прочную модель с большим количеством функций и более длительным сроком службы.”

Иди и подбери себе степпер

.

Выбор лучшего степпера для ежедневных тренировок.

Лестничные степперы — это тренажеры, которые помогают имитировать движение и процесс подъема по лестнице. Это отличный способ регулярно заниматься спортом и один из самых удобных и портативных тренажеров. Они могут выполнять широкий спектр упражнений и помочь вам с помощью ряда различных движений, позволяющих сжигать калории и худеть, улучшать физическую форму и выносливость, тонизировать мышцы и улучшать здоровье сердечно-сосудистой системы.

Выбор ступенчатого шагового механизма кажется простым, но, выбирая для себя лучший шаговый тренажер, вы должны учитывать ряд факторов.

Льготы Лестничные степперы Мини Степперы Эллиптические тренажеры Выбираем лучшее Видео советы

Список проверки шагового двигателя

Преимущества использования шагового двигателя

Вы, наверное, думаете, зачем вообще покупать степпер, если можно использовать лестницу? Хотя в принципе, вам может не понадобиться степпер, если вы планируете постоянное использование, вы определенно предпочтете ступенчатый тренажер по сравнению с традиционной лестницей.Основное преимущество использования шагового тренажера перед обычными лестницами заключается в том, что это тренировка с низким уровнем воздействия и меньшее сопротивление суставам и коленям. Это достигается за счет использования поршневой системы сопротивления, которая помогает поглощать удары, которые обычно поглощают ваши колени и суставы.

Это может быть очень важно для вашего долгосрочного физического здоровья, если вы регулярно тренируетесь. Большинству этих машин требуется немного места, и они чрезвычайно портативны, что позволяет использовать их практически в любом месте.Вы можете использовать его в любой комнате вашего дома, приносить на работу и даже выносить с собой на улицу. Большинство этих машин также довольно недороги, что делает их экономически выгодной покупкой с высокой производительностью. Удобство и простота также побудят вас действительно использовать его!

Вы также можете превратить свой степпер в тренировку всего тела, добавив набор резиновых резинок. Это дает вам возможность использовать степпер для полноценной тренировки, предоставляя вам чрезвычайно удобный и разнообразный инструмент для упражнений.

Типы ступенчатых ступеней

Ступенька

Есть два основных отличия при выборе обычной лестницы с шаговым двигателем, моторизованной или ручной. Моторизованные шаговые двигатели поддерживают регулируемое движение с помощью двигателей, которые помогают возвращающейся ноге вверх. Это требует некоторых усилий, поскольку ручные степперы используют силу вашего физического движения вниз, чтобы поднять другую ступеньку. Следовательно, ручные степперы требуют большего усилия и приложения силы.

Преимущества степперов в том, что они прочные, безопасные и более устойчивые. Они прочные и долговечные, выдерживают больший износ, чем любые мини-степперы. Версии с ручным управлением обычно тише, чем с двигателями, но моторизованные шаговые двигатели обычно не слишком громкие. Они намного дороже, чем другие типы степперов, но также должны прослужить дольше. Они тяжелее и занимают больше места, чем другие степперы, поэтому их очень сложно транспортировать и сложнее хранить.Эти степперы сделаны прочнее и могут выдерживать больший вес.

Sunny Health & Fitness Twister Stepper — это компактный универсальный тренажер, который чрезвычайно портативен и прост в использовании. Он имеет регулируемые настройки сопротивления, чтобы адаптировать вашу тренировку, и изготовлен из прочной, долговечной стали. Он оснащен ЖК-дисплеем для отслеживания общего количества, времени и сожженных калорий. Шаговый двигатель Sunny Health & Fitness Twister с рукояткой обеспечивает те же функции, но также имеет стоячую ручку для большей устойчивости в положении стоя.Складной степпер Stamina SpaceMate оснащен гидравликой, чтобы ваши шаги были более плавными, и легко складывается для удобного хранения и транспортировки. Он оснащен монитором, который отображает количество шагов в минуту, количество шагов, время и сожженные калории. Складной степпер Sunny Folding Climbing Stepper предлагает многие из тех же функций, разработанных для повышения выносливости при альпинизме и имитации более интенсивной тренировки. Он также оснащен гидроцилиндрами для более плавного перемещения и складывается для удобства хранения и транспортировки. В них также представлены модели, разработанные специально для женщин, например, розовый регулируемый Twist Stepper Pink от Sunny Health & Fitness.

Мини-степперы

Мини-степперы — это всего лишь небольшие, легкие портативные версии обычных лестничных степперов. Эти ступенчатые ступени, безусловно, наименее дорогие, но они также менее прочные, долговечные и надежные. Обычно они изготавливаются из материалов низкого качества и не подходят для более тяжелых людей, и могут оказаться настолько легкими, что могут сместиться во время использования. Однако эти степперы чрезвычайно малы и легки, что делает их идеальными для транспортировки и хранения.Если вы хотите тренироваться и для верхней части тела, вы также можете использовать эластичные ленты со своим степпером.

The Original Health Club Step с DVD-плеером Basic Step имеет нескользящую поверхность и комфортную подушку. Он регулируется на высоту 4, 6 и 8 дюймов, чтобы разнообразить интенсивность тренировки, он прочный и устойчивый. У него также есть опция для тренировочного DVD, который поможет вам найти некоторые из лучших способов использования степпера. Step F1015W Circuit Step регулируется по высоте от 4 до 6 дюймов, имеет нескользящую поверхность и выдерживает до 275 фунтов.Он чрезвычайно компактен и удобен для портативного использования. Аэробный степпер Tone Fitness имеет нескользящую поверхность и регулируется на две разные высоты с настройками 4 и 6 дюймов. Если вы хотите тренироваться и для верхней части тела, вы можете рассмотреть степпер с полосами сопротивления, например, мини-степпер Sunny Health & Fitness с полосами сопротивления.

Эллиптические тренажеры

Эллиптические тренажеры очень похожи на лестничные степперы и относительно неотличимы от них.Эти машины очень похожи и даже прорабатывают одну и ту же область тела: ноги. Однако в них используется больше горизонтальное, чем вертикальное движение, и они считаются немного более безопасными и также предлагают некоторые упражнения для верхней части тела.

Эллиптический тренажер Stamina In-Motion — это эллиптический тренажер высшего качества, который позволяет регулировать сопротивление и оснащен электронным дисплеем, на котором отображается количество шагов в минуту, общее количество шагов, время и сожженные калории. Он имеет надежные нескользящие ручки и изготовлен из стали, что обеспечивает прочную конструкцию.Эллиптический тренажер Schwinn 430 — это высококачественный эллиптический тренажер с множеством электронных функций ввода для настройки и контроля вашей тренировки. Он включает 22 программы и 2 различных пользовательских параметра, поэтому вы можете быстро настроить его для двух разных людей. Он также предлагает регулируемое сопротивление для различных уровней упражнений.

Выбор лучшего ступенчатого устройства

Выбор лучшей шаговой машины в конечном итоге будет зависеть от того, чего вы от нее хотите. Если вам нужна машина, которая будет постоянно находиться в вашем доме и может занимать больше места, вы можете приобрести машину более высокого уровня с большим количеством настроек и опций.Однако, если вы хотите иметь возможность легко работать с ним в разных комнатах вашего дома или даже брать его на работу, в парк или к друзьям, вам может понадобиться мини-степпер для лучшей портативности. Некоторые из основных вещей, которые вы захотите рассмотреть, — это ваше доступное пространство на полу и потолке, хотите ли вы ручную или моторизованную машину, и насколько важна для вас портативность.

Советы по оборудованию — видео

.

Как выбрать лучший степпер для аэробики? (с иллюстрациями)

Аэробный степпер — это простой фитнес-инструмент, который может стать отличным способом привести в форму и сжечь жир с помощью аэробных упражнений. Важно выбрать хороший степпер, чтобы не поскользнуться и не упасть, а также убедиться, что он эффективен для ваших упражнений. Эти степперы можно заказать в Интернете или приобрести в магазине спортивных товаров; Возможно, лучше купить его в магазине, чтобы сначала попробовать.

Степ-аэробика — это высокоинтенсивная сердечно-сосудистая деятельность, которая включает в себя приподнятую платформу, называемую степ-скамьей или аэробным степпером.

Во-первых, выберите аэробный степпер с утяжелением снизу и достаточно широкий, чтобы не опрокинуться, если вы наступите на него сбоку. Это может легко привести к падению и травмам. Шаговый двигатель должен быть достаточно тяжелым, чтобы он был устойчивым во время использования, но не настолько тяжелым, чтобы его было трудно перемещать и убирать на хранение. Попробуйте несколько раз встать и сходить с шагового двигателя, чтобы проверить, достаточно ли он прочен.

Выбирая кроссовки для степ-аэробики, они должны быть легкими, а также обеспечивать хорошую поддержку свода стопы и амортизацию.

Кроме того, верхняя часть степпера должна иметь эластичную нескользящую поверхность. Это необходимо как для предотвращения травм, так и для предотвращения скольжения кроссовок во время использования. Как правило, рекомендуется надевать кроссовки при занятиях аэробикой, чтобы дать ступням больше поддержки, но некоторые люди предпочитают ходить босиком. Не покупайте аэробный степпер с гладкой пластиковой поверхностью, который может быть очень скользким и опасным при тренировках, особенно босиком.

Людям, занимающимся аэробикой в ​​тренажерном зале, обычно не требуется брать с собой степпер.

Наконец, хороший степпер для аэробики должен иметь регулировку по высоте.Таким образом, вы можете начать с шагового двигателя на более низкой высоте, чтобы упростить задачу, и постепенно увеличивать высоту по мере того, как вы набираетесь лучшей формы, чтобы сделать упражнение более сложным. Это самые важные соображения при покупке степпера; они бывают разных цветов, что зависит от личных предпочтений.

Беременная женщина должна проконсультироваться со своим врачом о лучших упражнениях и диете для ее состояния.

Аэробный степпер можно использовать в простом упражнении по входу и выходу, или его можно использовать как часть более сложного упражнения по аэробике с прыжками и обходом. Некоторые DVD-диски с аэробикой могут даже поставляться с оборудованием; Если нет, то, как правило, рекомендуется приобрести степпер, если вы приобрели DVD с аэробными упражнениями. Если вы занимаетесь аэробикой в ​​тренажерном зале, как правило, нет необходимости брать с собой степпер, если вы этого не хотите; их обычно предоставляет спортзал.

Степ-аэробика может помочь похудеть. .

Как выбрать мини-шаговый двигатель?

Вы выбираете мини-степпер в зависимости от ваших целей в фитнесе: одновременная работа нижней части тела или верхней и нижней части тела.

‍
‍

Цели обучения

Если ваша цель — работать только с нижней частью тела , выберите базовый мини-степпер с нескользящими ступеньками и счетчиком.

‍

Для повышения безопасности и устойчивости выберите мини-шаговый двигатель с регулируемым рулем.Так будет удобнее и держать спину прямо.

‍

Для тренировки всего тела мы предлагаем выбрать универсальную модель с боковыми эластичными ремнями. Этот тип мини-степпера позволяет одновременно прорабатывать нижнюю часть тела (ягодицы, бедра, икры) и верхнюю часть тела (руки, плечи).

Знайте, что независимо от модели, которую вы выберете, мини степпер идеально подходит для кардиотренировок и похудения.

‍
‍

УЗНАЙТЕ НАШ АССОРТИМЕНТ MINI STEPPERS

.

Руководство по выбору шаговых двигателей

Два наиболее часто используемых типа шаговых двигателей — это двигатели с постоянным магнитом и гибридные двигатели. Вообще говоря, гибридный шаговый двигатель может быть лучшим выбором наряду со снижением стоимости, так как он обеспечивает лучшую производительность в отношении шагового разрешения, крутящего момента и скорости.

II. ВЫБОР ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Шаговый двигатель может быть хорошим выбором, когда требуется контролируемое движение. Их можно использовать в приложениях, где необходимо контролировать угол поворота, скорость, положение и синхронизм.Из-за присущих преимуществ, перечисленных ранее, шаговые двигатели нашли свое место во многих различных приложениях. Некоторые из них включают принтеры, плоттеры, столы X-Y, лазерные резаки, гравировальные машины, устройства для захвата и так далее.

При выборе шагового двигателя для вашего приложения необходимо учитывать несколько факторов:

• Как двигатель будет связан с нагрузкой?
• Как быстро груз должен двигаться или ускоряться?
• Какой крутящий момент требуется для перемещения груза?
• Какая степень точности требуется при позиционировании груза?

Фазы, полюса и углы шага

Обычно шаговые двигатели имеют две фазы, но также существуют трех- и пятифазные двигатели.Биполярный двигатель с двумя фазами имеет одну обмотку / фазу, а униполярный двигатель имеет одну обмотку с центральным отводом на фазу. Иногда шаговый двигатель называют «четырехфазным двигателем», хотя он имеет только две фазы. Двигатели с двумя отдельными обмотками на фазу могут работать как в биполярном, так и в униполярном режиме.

Полюс можно определить как одну из областей в намагниченном теле, где сосредоточена плотность магнитного потока. И ротор, и статор шагового двигателя имеют полюса.Шаговый двигатель гибридного типа имеет ротор с зубьями. Ротор разделен на две части, разделенные постоянным магнитом на половину южных полюсов зубцов и половину северных полюсов. Количество пар полюсов равно количеству зубьев на одной из половин ротора. Статор гибридного двигателя также имеет зубцы для создания большего количества эквивалентных полюсов (меньший шаг полюсов, количество эквивалентных полюсов = 360 / шаг зубьев) по сравнению с основными полюсами, на которые намотаны катушки обмотки. Обычно 4 основных полюса используются для 3.6 ° гибридов и 8 для типов 1,8 ° и 0,9 °.

Следующее уравнение показывает взаимосвязь между количеством полюсов ротора, эквивалентными полюсами статора, количеством фаз и углом полного шага шагового двигателя.

Угол шага = 360 / (NPh / Ph) = 360 / N

Где:

NPh = Количество эквивалентных полюсов на фазу = количество полюсов ротора

Ph = Количество фаз

N = Общее количество полюсов для всех фаз вместе = NPh / Ph

Если шаг зубьев ротора и статора неравный, существует более сложная взаимосвязь.

Размер

Шаговые двигатели классифицируются не только по углу шага, но и по размеру корпуса, который соответствует размеру корпуса двигателя. Например, шаговый двигатель NEMA размера 11 имеет размер корпуса примерно 1,1 дюйма (28 мм). Подобным образом шаговый двигатель NEMA типоразмера 23 имеет размер корпуса 2,3 дюйма (57 мм) и т. Д. Однако длина корпуса может варьироваться от двигателя к двигателю в пределах одной и той же классификации размеров корпуса. Вообще говоря, доступный крутящий момент двигателя конкретного типоразмера будет увеличиваться с увеличением длины корпуса.

Крутящий момент

Выходной крутящий момент и мощность шагового двигателя зависят от его размера, теплоотвода двигателя, рабочего цикла, обмотки двигателя и типа используемого привода. Если шаговый двигатель работает без нагрузки во всем диапазоне частот, одна или несколько точек резонанса собственных колебаний могут быть обнаружены звуком или датчиками вибрации. Полезный крутящий момент от шагового двигателя может быть резко снижен за счет резонансов. Следует избегать работы на резонансных частотах.Для уменьшения эффекта резонанса можно использовать внешнее демпфирование, дополнительную инерцию или микрошаговый привод.

В шаговом двигателе крутящий момент создается, когда магнитные потоки ротора и статора смещаются друг относительно друга. Интенсивность магнитного потока и, следовательно, крутящий момент пропорциональны количеству витков обмотки и току и обратно пропорциональны длине пути магнитного потока. По мере увеличения скорости вращения время, необходимое для повышения тока, становится значительной частью интервала между шаговыми импульсами.Это снижает средний уровень тока, поэтому крутящий момент будет падать на более высоких скоростях.

Разрешение и точность позиционирования

На разрешение и точность позиционирования системы шагового двигателя влияют несколько факторов: угол шагового двигателя (длина полного шага шагового двигателя), выбранный режим привода (полный шаг, полушаг или микрошаг) и скорость передачи. . Это означает, что существует несколько различных комбинаций, которые можно использовать для получения желаемого разрешения.Из-за этого проблема разрешения шаговой конструкции обычно может быть решена после определения размера двигателя и типа привода.

III. ОБЫЧНЫЕ ЭТАПЫ ВЫБОРА

1. Определение детали приводного механизма

Определите механизм и требуемые характеристики. Во-первых, определите определенные особенности конструкции, такие как механизм, приблизительные размеры, пройденное расстояние и период позиционирования.

2. Рассчитайте необходимое разрешение

Найдите разрешение, необходимое двигателю.Исходя из требуемого разрешения, определите, будет ли использоваться только мотор или мотор-редуктор. Однако, используя технологию микрошага, добиться необходимого разрешения становится очень легко.

3. Определите режим работы

Определите режим работы, который соответствует требуемым спецификациям. Найдите период ускорения (замедления) и рабочую частоту импульсов, чтобы рассчитать момент ускорения.

4. Рассчитайте требуемый крутящий момент

Рассчитайте крутящий момент нагрузки и крутящий момент ускорения и найдите требуемый крутящий момент, требуемый двигателем.

5. Выберите двигатель

Сделайте предварительный выбор двигателя в зависимости от требуемого крутящего момента. Определите двигатель, который будет использоваться, по характеристикам скорости-момента.

6. Проверить выбранный двигатель

Подтвердите скорость ускорения / замедления и коэффициент инерции.

IV. ШАГОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ ИЗДЕЛИЙ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ

Продукты

Motion Control предлагают множество серий шаговых двигателей, таких как двухфазные шаговые двигатели и трехфазные шаговые двигатели (от типоразмера NEMA от 8 до 42).В наших шаговых двигателях используются передовые технологии из США, в которых используется высококачественная холоднокатаная медь и постоянный магнит, устойчивый к высоким температурам. Шаговые двигатели Motion Control отличаются высокой надежностью и малым нагревом. Благодаря своим внутренним характеристикам демпфирования наши шаговые двигатели могут работать очень плавно и не имеют явной области колебаний во всем диапазоне скоростей двигателей. В обзоре в формате PDF (который можно загрузить ниже) показаны типичные модели шаговых двигателей продуктов Motion Control.

Основы шагового двигателя

Каждый двигатель преобразует мощность. Электродвигатели преобразуют электричество в движение. Шаговые двигатели преобразуют электричество во вращение. Шаговый двигатель не только преобразует электрическую энергию во вращение, но и может очень точно регулировать, насколько далеко он будет вращаться и насколько быстро.

Шаговые двигатели названы так потому, что каждый импульс электричества поворачивает двигатель на один шаг. Шаговые двигатели управляются драйвером, который посылает в двигатель импульсы, заставляя его вращаться.Количество импульсов, которые вращает двигатель, равно количеству импульсов, подаваемых на драйвер. Двигатель будет вращаться со скоростью, равной частоте тех же импульсов.

Шаговые двигатели очень просты в управлении. Большинство драйверов ищут импульсы 5 вольт, которые как раз и являются уровнем напряжения большинства интегральных схем. Вам просто нужно разработать схему для вывода импульсов или использовать один из генераторов импульсов ORIENTAL MOTOR.

Одна из самых замечательных особенностей шаговых двигателей — их способность очень точно позиционироваться.Это будет подробно рассмотрено позже. Шаговые двигатели не идеальны, всегда есть небольшие неточности. Стандартные шаговые двигатели ORIENTAL MOTOR имеют точность ± 3 угловых минуты (0,05 °). Однако замечательной особенностью шаговых двигателей является то, что эта ошибка не накапливается от шага к шагу. Когда стандартный шаговый двигатель перемещается на один шаг, он будет перемещаться на 1,8 ° ± 0,05 °. Если тот же двигатель совершит один миллион шагов, он будет перемещаться на 1800000 ° ± 0,05 °. Ошибка не накапливается.

Шаговые двигатели могут быстро реагировать и ускоряться.У них низкая инерция ротора, что позволяет быстро набирать обороты. По этой причине шаговые двигатели идеально подходят для коротких быстрых перемещений.

Система шагового двигателя

На схеме ниже показана типичная система на основе шагового двигателя. Все эти части должны присутствовать в той или иной форме. Производительность каждого компонента будет влиять на другие.

Первый компонент — это компьютер или ПЛК. Это мозг системы. Компьютер не только управляет системой шагового двигателя, но и остальной частью машины.Он может поднять лифт или продвинуть конвейер. Он может быть сложным, как ПК или ПЛК, или простым, как кнопка оператора.

Вторая часть — это индексатор или карта ПЛК. Это говорит шаговому двигателю, что делать. Он будет выдавать правильное количество импульсов, которыми будет двигаться двигатель, и изменяет частоту, чтобы двигатель ускорялся, работал со скоростью, а затем замедлялся.

Это может быть отдельный компонент, такой как индексатор ORIENTAL MOTOR SG8030 или карта генератора импульсов, которая вставляется в ПЛК.Форма несущественна, но она должна присутствовать, чтобы мотор мог двигаться.

Следующие четыре блока составляют драйвер двигателя. Логика управления фазой принимает импульсы от индексатора и определяет, какая фаза двигателя должна быть запитана. Фазы должны быть запитаны в определенной последовательности, и логика управления фазами позаботится об этом. Источник питания логики — это источник низкого уровня, который питает микросхемы в драйвере. Это зависит от набора микросхем или конструкции приложения, но большинство логических блоков находятся в диапазоне 5 В.Источник питания двигателя — это напряжение питания для питания двигателя. Этот уровень напряжения обычно находится в диапазоне 24 В постоянного тока, но может быть намного выше. Наконец, усилитель мощности — это набор транзисторов, который позволяет току питать фазы. Они постоянно включаются и выключаются, чтобы двигатель двигался в правильной последовательности.

Все эти компоненты дадут команду двигателю переместить нагрузку. Груз может быть ходовым винтом, диском или конвейером.

Типы шаговых двигателей

В настоящее время существует три основных типа шаговых двигателей.

• Переменное сопротивление (VR)
• Постоянный магнит (PM)
• Гибрид

ORIENTAL MOTOR производит только гибридные шаговые двигатели.

Шаговые двигатели с регулируемым сопротивлением имеют зубцы на роторе и статоре, но не имеют магнита. Следовательно, у него нет фиксирующего момента. У постоянного магнита есть магнит для ротора, но нет зубцов. Обычно магнит с постоянными магнитами имеет грубые углы ступенек, но зато есть фиксирующий момент.

Гибридные шаговые двигатели сочетают в себе магнит постоянного магнита и зубцы двигателей с регулируемым магнитным сопротивлением.Магнит намагничен в осевом направлении, что означает, что на диаграмме справа верхняя половина является северным полюсом, а нижняя половина — южным. На магните две зубчатые чашки ротора с 50 зубьями. Две чашки смещены на 3,6 °, так что если мы посмотрим вниз на ротор между двумя зубцами чашки северного полюса, мы увидим один зуб на чашке южного полюса прямо посередине.

Эти двигатели имеют двухфазную конструкцию, с 4 полюсами на фазу. Полюса, расположенные под углом 90 ° друг к другу, составляют каждую фазу.Каждая фаза намотана так, что полюс 180 ° имеет одинаковую полярность, а те, что разнесены на 90 °, имеют противоположную полярность. Если бы ток в этой фазе поменял местами, изменилась бы и полярность. Это означает, что мы можем сделать любой полюс статора либо северным, либо южным полюсом.

Предположим, что на схеме полюса на 12 и 6 часах являются северными полюсами, а полюса на 3 и 9 часах — южными. Когда мы включаем фазу A, 12 и 6 притягивают южный полюс магнитного ротора, а 3 и 9 притягивают северный полюс ротора.Если посмотреть с одного конца, мы увидим, что зубцы ротора совпадают с зубцами 12 и 6, а зубцы 3 и 9 будут прямо посередине. Если мы посмотрим с противоположного конца, зубцы ротора северного полюса будут точно выровнены с 3 и 9, а зубцы на 12 и 6 будут прямо посередине. В зависимости от того, в каком направлении мы хотим двигаться, мы могли бы активировать либо полюса 2 и 7 как северные полюса, либо полюса 11 и 5 как северные полюса. Вот где драйвер необходим для определения чередования фаз.(Щелкните изображение, чтобы начать анимацию).

На роторе 50 зубьев. Шаг между зубьями 7,2 °. Во время движения двигателя некоторые зубья ротора не совмещены с зубьями статора на 3/4 шага зуба, 1/2 шага зуба и 1/4 шага зуба. Когда мотор делает шаг, он выбирает самый простой путь, поскольку 1/4 от 7,2 ° составляет 1,8 °, мотор перемещается на 1,8 ° каждый шаг.

Наконец, крутящий момент и точность зависят от числа полюсов (зубцов). Чем больше полюса, тем лучше крутящий момент и точность.ORIENTAL MOTOR предлагает шаговые двигатели «высокого разрешения». Эти двигатели имеют половину шага зубьев нашего стандартного двигателя. Ротор имеет 100 зубцов, поэтому угол между зубьями составляет 3,6 °. Когда двигатель перемещается на 1/4 шага зуба, он перемещается на 0,9 °. Разрешение наших моделей с «высоким разрешением» вдвое больше, чем у стандартных моделей: 400 шагов на оборот по сравнению с 200 шагами на оборот.

Меньшие углы шага означают меньшую вибрацию, так как мы не уходим так далеко с каждым шагом.

Структура

На рисунке ниже показано поперечное сечение 5-фазного шагового двигателя.Шаговый двигатель состоит в основном из двух частей: статора и ротора. Ротор, в свою очередь, состоит из трех компонентов: чашки ротора 1, чашки ротора 2 и постоянного магнита. Ротор намагничен в осевом направлении, так что, например, если чашка 1 ротора поляризована на север, чашка 2 ротора будет поляризована на юг.

Статор имеет 10 магнитных полюсов с небольшими зубцами, каждый из которых имеет обмотку.

Каждая обмотка подключена к обмотке противоположного полюса, так что оба полюса намагничиваются с одинаковой полярностью, когда ток проходит через пару обмоток.(Пропускание тока через данную обмотку намагничивает противоположную пару полюсов с одинаковой полярностью, то есть на север или юг.)

Противоположная пара полюсов составляет одну фазу. Поскольку имеется 10 магнитных полюсов или пять фаз, в этом конкретном двигателе называется 5-фазный шаговый двигатель.

На внешнем периметре каждого ротора имеется 50 зубцов, причем зубья чашки 1 и чашки 2 механически смещены друг относительно друга на половину шага зубьев.

Скорость-Крутящий момент

Очень важно, чтобы вы знали, как считывать кривую скорость-крутящий момент, поскольку она расскажет нам, что двигатель может и чего не может.Кривые скорость-крутящий момент представляют данный двигатель и данный драйвер. Когда двигатель работает, его крутящий момент зависит от типа привода и напряжения. Один и тот же двигатель может иметь совершенно другую кривую скорость-крутящий момент при использовании с другим приводом.

ORIENTAL MOTOR дает кривые скорость-крутящий момент для справки. Если двигатель используется с аналогичным приводом, с аналогичным напряжением и аналогичным током, вы должны получить аналогичную производительность. См. Интерактивную кривую «скорость-крутящий момент» ниже:

Считывание кривой скорость-крутящий момент

• Удерживающий момент
  Величина крутящего момента, создаваемого двигателем в состоянии покоя, когда через его обмотки протекает номинальный ток.
• Область пуска / останова
  Значения, при которых двигатель может мгновенно запускаться, останавливаться или реверсировать.
• Вращающий момент
  Значения крутящего момента и скорости, которые двигатель может запускать, останавливать или реверсировать синхронно с входными импульсами.
• Момент отрыва
  Значения крутящего момента и скорости, которые двигатель может работать синхронно с входными фазами. Максимальные значения, которые двигатель может обеспечить без остановки.
• Максимальная начальная скорость
  Максимальная скорость, с которой двигатель может запускаться, измеренная без нагрузки.
• Максимальная рабочая скорость
  Максимальная скорость, на которой будет работать двигатель, измеренная без нагрузки.

Для работы в зоне между втягиванием и вытягиванием двигатель должен сначала запуститься в зоне пуска / останова.Затем частота импульсов увеличивается до тех пор, пока не будет достигнута желаемая скорость. Для остановки скорость двигателя снижается до тех пор, пока она не станет ниже кривой крутящего момента втягивания.

Крутящий момент пропорционален току и количеству витков провода. Если мы хотим увеличить крутящий момент на 20%, мы должны увеличить ток примерно на 20%. Точно так же, если мы хотим уменьшить крутящий момент на 50%, уменьшите ток на 50%.

Из-за магнитного насыщения нет преимуществ в увеличении тока более чем в 2 раза от номинального.В этот момент увеличение тока не приведет к увеличению крутящего момента. При токе, примерно в 10 раз превышающем номинальный, вы рискуете размагнитить ротор.

Все наши двигатели имеют изоляцию класса B и могут выдерживать температуру 130 ° C до того, как изоляция ухудшится. Если мы допускаем разницу температур 30 ° внутри и снаружи, температура корпуса не должна превышать 100 ° C.

Индуктивность влияет на крутящий момент на высокой скорости. Индуктивность — это причина, по которой двигатели не обладают высоким крутящим моментом до бесконечности.Каждая обмотка двигателя имеет определенное значение индуктивности и сопротивления. Индуктивность в генри, разделенная на сопротивление в омах, дает нам значение в секундах. Это количество секунд (постоянная времени) — время, необходимое катушке для зарядки до 63% от номинального значения. Если двигатель рассчитан на 1 ампер, через 1 постоянную времени катушка будет на 0,63 ампера. Примерно через 4 или 5 постоянных времени катушка будет иметь ток до 1 ампер. Поскольку крутящий момент пропорционален току, если ток заряжается только до 63%, двигатель будет иметь только около 63% своего крутящего момента после 1 постоянной времени.

На малых оборотах это не проблема. Ток может входить и выходить из катушек достаточно быстро, поэтому двигатель имеет номинальный крутящий момент. Однако на высоких скоростях ток не может пройти достаточно быстро, пока не переключится следующая фаза. Крутящий момент снижен.

Напряжение драйвера играет большую роль в быстродействии. Чем выше отношение напряжения привода к напряжению двигателя, тем лучше быстродействие. Высокое напряжение заставляет ток течь в обмотки быстрее, чем упомянутые выше 63%.

Вибрация

Когда шаговый двигатель делает переход от одного шага к другому, ротор не останавливается немедленно. ротор фактически проходит конечное положение, отводится назад, проходит конечное положение в противоположном направлении и продолжает двигаться вперед и назад, пока, наконец, не остановится (см. интерактивную диаграмму ниже). Мы называем это «звонком», и он происходит при каждом шаге двигателя. Подобно банджи-шнуру, импульс переносит ротор за его точку остановки, затем он «подпрыгивает» назад и вперед, пока, наконец, не остановится.Однако в большинстве случаев двигатель получает команду перейти к следующему этапу, прежде чем он остановится.

На графиках ниже показан звон при различных условиях нагрузки. Без нагрузки мотор издает сильный звон. Сильный звонок означает сильную вибрацию. Двигатель часто останавливается, если он не нагружен или слегка нагружен, потому что вибрация настолько велика, что теряется синхронность. При тестировании шагового двигателя обязательно добавляйте нагрузку.

Два других графика показывают двигатель с нагрузкой.Правильная загрузка двигателя сгладит его работу. Нагрузка должна составлять от 30% до 70% крутящего момента, который может создать двигатель, а отношение инерции нагрузки к инерции ротора должно быть от 1: 1 до 10: 1. Для более коротких и быстрых ходов соотношение должно быть от 1: 1 до 3: 1.

Специалист по применению

ORIENTAL MOTOR и инженеры помогут подобрать подходящий размер.

Двигатель будет демонстрировать гораздо более сильные вибрации, когда частота входных импульсов совпадает с собственной частотой двигателя.Это называется резонансом и обычно происходит около 200 Гц. В резонансе превышение и недооценка становится намного больше, и вероятность пропуска шагов намного выше. Резонанс меняется в зависимости от инерции нагрузки, но обычно он составляет около 200 Гц.

2-фазные шаговые двигатели

могут пропускать шаги только в группах по четыре. Если вы пропускаете шаги в количестве, кратном четырем, то вибрация вызывает потерю синхронизма или нагрузка слишком велика. Если количество пропущенных шагов не кратно четырем, велика вероятность, что неправильное количество импульсов или электрические помехи вызывают проблемы.

Есть несколько способов обойти резонанс. Самый простой способ — вообще избежать этой скорости. 200 Гц — это не очень быстро для двухфазного двигателя со скоростью 60 об / мин. Большинство двигателей имеют максимальную пусковую скорость около 1000 pps или около того. Таким образом, в большинстве случаев вы можете запускать двигатель с более высокой скоростью, чем резонансная скорость.

Если вам необходимо начать движение со скоростью ниже резонансной, быстро разгонитесь в резонансном диапазоне.

Еще одно решение — уменьшить угол ступеньки.При больших углах шага двигатель всегда будет перескакивать и недотягивать. Если двигателю не нужно двигаться далеко, он не создаст достаточной силы (крутящего момента) для значительного перерегулирования. Каждый раз, когда угол шага уменьшается, двигатель не будет так сильно вибрировать. Вот почему полушаговые и микрошаговые системы так эффективны для снижения вибрации.

Убедитесь, что размер двигателя соответствует нагрузке. Выбрав подходящий двигатель, вы можете повысить производительность.

Также доступны амортизаторы

.Демпферы устанавливаются на задний вал двигателя и поглощают часть энергии колебаний. Часто они недорого сгладят вибрацию двигателя.

5-фазные шаговые двигатели

Относительно новая технология в шаговых двигателях — 5-фазные. Наиболее очевидная разница между 2-фазным и 5-фазным режимами (см. Интерактивную диаграмму ниже) — это количество полюсов статора. В то время как двухфазные двигатели имеют 8 полюсов, по 4 на фазу, 5-фазный двигатель имеет 10 полюсов, по 2 на фазу. Ротор такой же, как у двухфазного двигателя.

В то время как двухфазный двигатель перемещается на 1/4 шага зуба каждой фазы. 5-фазный, благодаря своей конструкции, перемещается на 1/10 шага зуба. Поскольку шаг по-прежнему составляет 7,2 °, угол шага составляет 0,72 °. Простая конструкция позволяет разрешить 5-фазную схему с 500 шагами на оборот по сравнению с 2-фазной частотой с 200 шагами на оборот. 5-фазный обеспечивает разрешение в 2,5 раза лучше, чем 2-фазный.

Чем выше разрешение, тем меньше угол шага, что, в свою очередь, снижает вибрацию.Так как угол шага 5-фазы в 2,5 раза меньше, чем у 2-фазы, то звон, колебания намного меньше. Как в 2-фазном, так и в 5-фазном режиме ротор должен отклоняться или отклоняться более чем на 3,6 °, чтобы пропустить ступеньки. Поскольку угол шага 5-фазной схемы составляет всего 0,72 °, для двигателя практически невозможно отклонение или отклонение от номинального значения на 3,6 °. Шансы потерять синхронизацию с 5-фазным шаговым двигателем очень низки.

Методы привода

Существует четыре различных метода привода шаговых двигателей:

• Волновой привод (полный шаг)
• 2 фазы включены (полный шаг)
• 1-2 фазы включены (полушаг)
• Microstep

Волновой привод

На диаграмме ниже метод волнового привода был упрощен, чтобы лучше проиллюстрировать теорию.На рисунке каждый поворот на 90 ° соответствует 1,8 ° вращения ротора в реальном двигателе.

В методе волнового возбуждения (также называемом методом однофазного включения) одновременно включается только одна фаза. Когда мы запитываем фазу А и южный полюс, она притягивает северный полюс ротора. Выключаем A и включаем B, ротор вращается на 90 ° (1,8 °) и так далее. Каждый раз запитывается только одна фаза.

Волновой привод имеет четырехступенчатую электрическую последовательность для вращения двигателя.

2 фазы на

В методе «2 фазы включены» всегда находятся под напряжением две фазы.

Еще раз на иллюстрации ниже каждые 90 ° соответствуют повороту на 1,8 °. Если обе фазы A и B запитаны как южные полюса, северный полюс ротора будет одинаково притягиваться к обоим полюсам и выровняться прямо посередине. Последовательно по мере подачи питания на фазы ротор будет вращаться, чтобы выровняться между двумя полюсами, находящимися под напряжением.

Метод «2-фазное включение» имеет четырехступенчатую электрическую последовательность для вращения двигателя.

Стандартные 2-фазные и 2-фазные двигатели типа M

ORIENTAL MOTOR используют метод «2-фазного включения».

Какое преимущество имеет метод «2 фазы включения» перед методом «1 фаза включения»? Ответ — крутящий момент. В методе «1 фаза включена» одновременно включается только одна фаза, поэтому на ротор действует одна единица крутящего момента. В методе «2 фазы во включенном состоянии» у нас есть две единицы крутящего момента, действующие на ротор: 1 в положении «12 часов» и 1 в положении «3 часа». Если мы сложим эти два вектора крутящего момента вместе, мы получим результат при 45 °, а величина будет на 41,4% больше.Используя метод «2 фазы включен», мы можем получить тот же угол шага, что и метод «1 фаза включен», но с крутящим моментом на 41% больше.

Пятифазные двигатели немного отличаются. Вместо того, чтобы использовать метод «двухфазного включения», мы используем метод «четырехфазного включения». Каждый раз включаем 4 фазы и мотор делает шаг.

Пятифазный двигатель проходит через 10-ступенчатую электрическую последовательность.

1-2 фазы включены (полушаг)

Метод «1-2 фазы включения» или полушаговый режим объединяют два предыдущих метода.В этом случае мы запитываем фазу A. Ротор выстраивается. На этом этапе мы оставляем фазу A включенной и включаем фазу B. Теперь ротор одинаково притягивается к обеим линиям посередине. Ротор повернулся на 45 ° (0,9 °). Теперь отключаем фазу A, но оставляем на фазе B. Двигатель делает еще один шаг. И так далее. Чередуя включение одной фазы и двух включенных, мы вдвое уменьшили угол ступени. Помните, что с меньшим углом шага уменьшается вибрация.

(Для 5-фазного двигателя мы чередуем 4 фазы и 5 фаз.)

Полушаговый режим имеет восьмиступенчатую электрическую последовательность. Для пятифазного двигателя в методе «4–5 фаз» двигатель проходит через 20-ступенчатую электрическую последовательность.

Microstep

Microstepping — это способ сделать маленькие шаги еще меньше. Чем меньше шаг, тем выше разрешение и лучше характеристики вибрации. В микрошаге фаза не полностью или полностью выключена. Он частично включен. Синусоидальные волны применяются как к фазе A, так и к фазе B, разнесенной на 90 ° (0.9 ° в пятифазном шаговом двигателе).

Когда максимальная мощность находится в фазе A, фаза B равна нулю. Ротор выровняется с фазой A. По мере того, как ток в фазе A уменьшается, он увеличивается до фазы B. Ротор будет делать крошечные шаги к фазе B, пока фаза B не достигнет своего максимума, а фаза A не станет равной нулю. Процесс продолжается вокруг других фаз, и у нас есть микрошаг.

Есть некоторые проблемы, связанные с микрошагом, в основном с точностью и крутящим моментом. Поскольку фазы являются только фазами, которые только частично запитаны, крутящий момент двигателя уменьшается, обычно примерно на 30%.Кроме того, из-за того, что разница крутящего момента между ступенями настолько мала, двигатель иногда не может преодолеть нагрузку. В этих случаях двигателю может быть дана команда сделать 10 шагов, прежде чем он действительно начнет двигаться. Во многих случаях необходимо замкнуть цикл с помощью кодировщиков, которые увеличивают цену.

Системы шаговых двигателей

• Системы открытого цикла
• Системы с замкнутым контуром
• Сервосистемы

Открытый контур

Шаговые двигатели спроектированы как система с разомкнутым контуром.Генератор импульсов посылает импульсы в схему чередования фаз. Секвенсор фаз определяет, какие фазы необходимо выключить или включить, как описано в информации о полном шаге и полушаге. Секвенсор управляет мощными полевыми транзисторами, которые затем вращают двигатель.

Однако в системе с разомкнутым контуром нет проверки положения и способа узнать, сделал ли двигатель свое управляемое движение.

Замкнутый контур

Самый популярный метод замыкания контура — это добавление энкодера на задний вал двигателя с двумя валами.Кодировщик состоит из тонкого диска с линиями на нем. Диск проходит между передатчиком и приемником. Каждый раз, когда между ними проходит линия, на сигнальные линии выводится импульс. Эти импульсы возвращаются контроллеру, который ведет их счет. Обычно в конце хода контроллер сравнивает количество импульсов, отправленных драйверу, с количеством отправленных обратно импульсов энкодера. Обычно записывается процедура, согласно которой, если два числа различны, разница затем компенсируется.Если числа совпадают, ошибки не произошло и движение продолжается.

У этого метода есть два недостатка: стоимость (и сложность) и время отклика. Дополнительная стоимость кодировщика, наряду с увеличением сложности контроллера, увеличивает стоимость системы. Кроме того, поскольку коррекция (если таковая имеется) выполняется в конце хода, в систему можно добавить дополнительное время.

Сервосистема

Другой вариант — сервосистема.Сервосистема обычно представляет собой двигатель с малым числом полюсов, который обеспечивает высокую скорость, но не имеет встроенной способности позиционирования. Чтобы сделать его устройством положения, требуется обратная связь, обычно энкодер или резольвер, а также контуры управления. Сервопривод по существу включается и выключается, пока счетчик резольвера не достигнет определенной точки. Следовательно, сервопривод работает по ошибке. Например, сервопривод получает команду двигаться на 100 оборотов. Счетчик резольвера показывает ноль, и двигатель запускается. Когда счетчик резольвера достигает 100 оборотов, двигатель выключается.Если положение отклоняется, двигатель снова включается, чтобы вернуть его в исходное положение. Как сервопривод реагирует на ошибку, зависит от настройки усиления. Если установлен высокий коэффициент усиления, двигатель очень быстро отреагирует на любые изменения ошибки. Если настройка усиления низкая, двигатель не будет так быстро реагировать на изменения ошибки. Тем не менее, при любых настройках усиления по времени в систему управления движением вводятся временные задержки.

Системы шаговых двигателей с замкнутым контуром AlphaStep

AlphaStep — это революционный шаговый двигатель компании Oriental Motor.AlphaStep имеет встроенный преобразователь, обеспечивающий обратную связь по положению. В любой момент времени мы знаем, где находится ротор.

Драйвер AlphaStep имеет счетчик ввода. Подсчитываются все импульсы, поступающие на привод. Обратная связь резольвера поступает на счетчик положения ротора. Любое отклонение присутствует на счетчике отклонений. Обычно двигатель работает без обратной связи. Делаем векторы крутящего момента и двигатель следует. Если счетчик отклонения показывает значение, превышающее ± 1,8 °, фазовый секвенсор включает вектор крутящего момента в верхней части кривой смещения крутящего момента, генерируя максимальный крутящий момент, чтобы вернуть ротор в синхронизм.Если двигатель отключается на несколько шагов, секвенсор активирует несколько векторов крутящего момента на верхней части кривой смещения крутящего момента. Водитель может выдержать перегрузку до 5 секунд. Если он не может вернуть двигатель в синхронизм в течение 5 секунд, драйвер выдаст ошибку и отправит сигнал тревоги.

Замечательной особенностью AlphaStep является то, что он исправляет пропущенные шаги на лету. Он не ждет до конца хода, чтобы внести исправления. Как только ротор вернется в 1.8 °, драйвер возвращается в режим разомкнутого контура и подает необходимые фазные напряжения.

На приведенном ниже графике показана кривая изменения крутящего момента и когда агрегат находится в режиме разомкнутого или замкнутого контура. Кривая смещения крутящего момента — это крутящий момент, создаваемый одной фазой. Максимальный крутящий момент достигается при смещении зубьев ротора на 1,8 °. Двигатель может пропустить шаг только в том случае, если он разгоняется более чем на 3,6 °. Поскольку водитель берет на себя управление вектором крутящего момента, когда он промахивается на 1,8 °, двигатель не может пропустить шаги, кроме случаев перегрузки более 5 секунд.

Многие думают, что точность шага AlphaStep составляет ± 1,8 °. Точность шага AlphaStep составляет 5 угловых минут (0,083 °). Водитель управляет векторами крутящего момента за пределами 1,8 °. Оказавшись внутри 1,8 °, зубья ротора будут совпадать с вектором крутящего момента, который создается. AlphaStep следит за тем, чтобы правильный зуб совпадал с вектором крутящего момента.

AlphaStep доступен во многих версиях. ORIENTAL MOTOR предлагает версии с круглым валом и редуктором с несколькими передаточными числами для увеличения разрешения и крутящего момента или для уменьшения отраженной инерции.Почти все версии могут быть оснащены отказоустойчивым магнитным тормозом. ORIENTAL MOTOR также имеет версию на 24 В постоянного тока, называемую серией ASC.

Заключение

Таким образом, шаговые двигатели отлично подходят для приложений позиционирования. Шаговыми двигателями можно точно управлять как по расстоянию, так и по скорости, просто изменяя количество импульсов и их частоту. Благодаря большому количеству полюсов они обладают точностью и в то же время работают в разомкнутом контуре. Шаговый двигатель, если его размер соответствует области применения, никогда не пропустит шага.И поскольку им не нужна позиционная обратная связь, они очень рентабельны.

Шаговые двигатели | Крупнейшее онлайн-предложение шаговых двигателей, приводов и контроллеров

Что такое шаговый двигатель?

Шаговый двигатель (также называемый шаговым двигателем) — это электромеханическое устройство, обеспечивающее механические движения за счет преобразования электрических импульсов. Шаговые двигатели приводятся в действие цифровыми импульсами, а не постоянным приложенным напряжением.В отличие от обычных электродвигателей, которые вращаются непрерывно, шаговые двигатели вращаются или шагают с фиксированными угловыми приращениями. Шаговый двигатель обычно используется для управления положением. При проектировании системы шаговый двигатель / драйвер / контроллер предполагается, что шаговый двигатель будет следовать цифровым инструкциям. Одним из важных аспектов шаговых двигателей является отсутствие обратной связи для поддержания контроля положения, что классифицирует шаговые двигатели как системы с разомкнутым контуром.

Блок-схема системы шагового двигателя

Физические свойства шагового двигателя

Основными компонентами шагового двигателя являются вал, пластинки ротора и статора, магниты, подшипники, медные и подводящие провода, шайбы, а также передняя и торцевая крышки.Вал шагового двигателя обычно изготавливается из нержавеющей стали, а статор и ротор — из кремнистой стали. Кремнистая сталь обеспечивает более высокое электрическое сопротивление, что снижает потери в сердечнике. Различные магниты, доступные в шаговых двигателях, учитывают множество конструктивных особенностей. Эти магниты представляют собой ферритно-пластиковые, спеченные ферриты и магниты на связке Nd-Fe-B. Подшипники шагового двигателя различаются в зависимости от размера двигателя. Материалы корпуса состоят из различных других металлов, таких как алюминий, что обеспечивает высокую термостойкость.

Как работает шаговый двигатель?

Основное применение шаговых двигателей — управление движением, будь то линейное или вращательное. В случае вращательного движения получение цифровых импульсов в правильной последовательности позволяет валу шагового двигателя вращаться с дискретными шагами. Импульс (также называемый тактовым или шаговым сигналом), используемый в системе шагового двигателя, может создаваться микропроцессорами, синхронизирующей логикой, тумблером или замыканием реле.Последовательность цифровых импульсов преобразуется в обороты вала. Каждый оборот требует заданного количества импульсов, и каждый импульс равен одному вращательному приращению или шагу, который является лишь частью одного полного вращения. Между вращением вала двигателя и входными импульсами существует множество взаимосвязей. Одним из таких соотношений является направление вращения и последовательность приложенных импульсов. При правильной подаче последовательных импульсов на устройство вращение вала двигателя будет происходить по часовой стрелке или против часовой стрелки.Еще одна связь между вращением двигателя и входными импульсами — это соотношение между частотой и скоростью. Увеличение частоты входных импульсов позволяет увеличить скорость вращения вала двигателя.

Основные типы шаговых двигателей

Шаговый двигатель различается в зависимости от приложения по конструкции и функциям. Три наиболее распространенных типа шаговых двигателей — это двигатели с регулируемым сопротивлением, с постоянным магнитом и гибридные шаговые двигатели.

Шаговый двигатель с переменным сопротивлением (VR)
Шаговые двигатели VR характеризуются наличием нескольких роторов из мягкого железа и статора с обмоткой. Шаговые двигатели VR обычно работают по основному принципу, согласно которому магнитный поток находит путь с наименьшим сопротивлением через магнитную цепь. В общем случае шаговые двигатели VR имеют относительно высокую скорость шага от 5 до 15 градусов и не имеют фиксирующего момента. Углы шага в шаговых двигателях VR зависят от количества зубьев статора и ротора.Уравнение, связывающее эти две переменные, можно найти в разделе формул данного руководства.

Как работает шаговый двигатель с переменным сопротивлением?
Как показано на рисунке 1 на странице 2, полюса намагничиваются, когда на обмотки статора подается постоянный ток. Когда полюса намагничиваются, зубья ротора притягиваются к полюсам статора, находящимся под напряжением, и вращаются, чтобы выровняться. Когда обмотки вокруг статора А становятся активными, зубья ротора притягиваются, позволяя полюсам выровняться.Когда обмотки A обесточиваются, а обмотки B находятся под напряжением, ротор вращается, выравнивая свои зубцы с зубьями статора. Этот процесс продолжается последовательно с C, за которым следует подача питания на D, позволяя ротору вращаться.

Краткое описание шаговых двигателей с регулируемым сопротивлением:

• Ротор имеет несколько роторов из мягкого железа с обмотанным статором

• Наименее сложный и, следовательно, наименее дорогой шаговый двигатель

• Углы большого шага

• При ручном вращении обесточенного вала двигателя не обнаружен фиксирующий момент

Шаговый двигатель с постоянными магнитами (PM)
Шаговые двигатели с постоянными магнитами состоят из роторов с постоянными магнитами без зубцов, намагниченных перпендикулярно оси вращения.Последовательно запитывая четыре фазы, ротор вращается за счет притяжения магнитных полюсов. Шаговый двигатель, показанный на Рисунке 2 на странице 3, будет делать шаги по 90 градусов, поскольку обмотки запитываются по часовой стрелке: ABAB. Шаговые двигатели с постоянными магнитами обычно имеют угол шага 45 или 90 градусов и шагают с относительно низкой скоростью. Однако они обладают высоким крутящим моментом и хорошими демпфирующими характеристиками. Anaheim Automation предлагает широкий выбор шаговых двигателей с постоянными магнитами диаметром от 15 до 57 мм.

Краткое описание шаговых двигателей с постоянным магнитом (PM):

• Ротор — постоянный магнит

• Угол шага от большого до среднего

• Часто используется в компьютерных принтерах в качестве устройства подачи бумаги

Гибридные шаговые двигатели
Гибридные шаговые двигатели объединяют в себе качества шаговых двигателей VR и PM. Благодаря тому, что гибридный шаговый двигатель имеет многозубый ротор, похожий на VR, и концентрический магнит, намагниченный в осевом направлении вокруг его вала, гибридный шаговый двигатель обеспечивает увеличение фиксирующего, удерживающего и динамического крутящего момента.По сравнению с шаговым двигателем с постоянными магнитами, гибридный шаговый двигатель обеспечивает повышение производительности в отношении шагового разрешения, крутящего момента и скорости. Кроме того, гибридный шаговый двигатель может работать с высокими шаговыми скоростями. Типичные гибридные шаговые двигатели имеют углы шага 0,9 °, 1,8 °, 3,6 ° и 4,5 °; 1,8 ° — наиболее часто используемый угол шага. Гибридные шаговые двигатели идеально подходят для приложений со стабильными нагрузками со скоростью менее 1000 об / мин. Есть ключевые компоненты, которые влияют на рабочий крутящий момент гибридного шагового двигателя; ламинаты, зубы и магнитные материалы.Увеличение количества пластин на роторе, точность и острота зубцов ротора и статора, а также прочность магнитного материала — все это факторы, принимаемые во внимание при разработке оптимального крутящего момента для гибридных шаговых двигателей.

Краткое описание гибридных шаговых двигателей:

• Меньшие углы шага по сравнению с шаговыми двигателями VR и PM

• Ротор изготовлен из постоянного магнита с мелкими зубьями

• Увеличение фиксирующего, удерживающего и динамического крутящего момента

• 1.8 ° — наиболее распространенный угол шага

ПРИМЕЧАНИЕ: В компании Anaheim Automation гибридный шаговый двигатель 1,8 градуса является наиболее широко распространенным типом шаговых двигателей, размер которого варьируется от NEMA 08 до 42. Гибридный шаговый двигатель также может приводиться в действие двумя фазами одновременно, что дает больше крутящего момента, или поочередно один, затем два, а затем одна фаза, чтобы получить полушаги или приращения 0,9 градуса.

Шаговые мотор-редукторы

Основное различие между отдельными шаговыми двигателями-редукторами — их рабочие характеристики.Основная функция шагового двигателя-редуктора — преобразовать входной сигнал шагового двигателя в выходной сигнал с высоким крутящим моментом и низкой частотой вращения. Компания Anaheim Automation предлагает как планетарные, так и прямозубые шаговые мотор-редукторы, предлагающие различные передаточные числа, длину пакета и выходной крутящий момент.

Шаговые двигатели с цилиндрическими редукторами
Шаговые двигатели, интегрированные с цилиндрическими редукторами, легко доступны, компактны и эффективны. Шаговые мотор-редукторы Anaheim Automation доступны с передаточным числом от 3: 1 до 150: 1.Шаговые двигатели с цилиндрическими редукторами широко используются в приложениях, требующих увеличения или уменьшения скорости и высокого выходного крутящего момента. При рассмотрении цилиндрических редукторов важно учитывать диаметр отверстия и вала, а также центр зубчатой ​​передачи, чтобы соответствовать требованиям конкретного применения.

Шаговые двигатели с планетарными редукторами
Шаговые двигатели, интегрированные с планетарными редукторами, компактны по размеру, эффективны и предлагаются с различной длиной пакета.Слово «планетарный» происходит от сходства коробки передач с солнечной системой. Эта система состоит из трех основных компонентов: солнечной шестерни, коронной шестерни и двух или более планетарных шестерен. Солнечная шестерня расположена в центре, кольцевая шестерня — крайняя шестерня, а планетарные шестерни окружают солнечную шестерню внутри кольцевой шестерни. Планетарный редуктор используется в приложениях, обеспечивающих низкий люфт, компактный размер, высокую эффективность, устойчивость к ударам, высокое соотношение крутящего момента к весу и улучшенную смазку.

Как управляются шаговые двигатели?

Шаговый двигатель выполняет преобразование логических импульсов, последовательно подавая питание на обмотки шагового двигателя; как правило, один подаваемый импульс дает один шаг вращения двигателя. Это точное управление обеспечивается шаговым драйвером, который контролирует скорость и положение двигателя. Шаговый двигатель увеличивает точную величину с каждым управляющим импульсом, преобразуя цифровую информацию в точное инкрементное вращение без необходимости использования устройств обратной связи, таких как тахометры или энкодеры.Поскольку шаговый двигатель и драйвер представляют собой систему с разомкнутым контуром, проблемы фазового сдвига контура обратной связи и результирующей нестабильности, характерные для систем с серводвигателями, устранены.

Как выбрать шаговый двигатель

При выборе подходящего шагового двигателя необходимо учитывать несколько важных критериев:

1. Желаемое механическое движение

2. Требуемая скорость

3.Нагрузка

4. Шаговый режим

5. Конфигурация обмотки

При наличии соответствующих логических импульсов шаговые двигатели могут быть двунаправленными, синхронными, обеспечивать быстрое ускорение, работать / останавливаться и могут легко взаимодействовать с другими цифровыми механизмами. Шаговый двигатель, характеризующийся низким моментом инерции ротора, отсутствием дрейфа и некумулятивной ошибкой позиционирования, является экономичным решением для многих приложений управления движением.Как правило, шаговые двигатели работают без обратной связи в режиме разомкнутого контура и иногда соответствуют характеристикам более дорогих сервосистем постоянного тока. Как упоминалось ранее, единственная неточность, связанная с шаговым двигателем, — это некумулятивная ошибка позиционирования, которая измеряется в% от угла шага. Обычно шаговые двигатели изготавливаются с точностью шага 3-5%.

Требования к движению, нагрузочные характеристики, методы соединения и электрические требования должны быть поняты, прежде чем разработчик системы сможет выбрать лучшую комбинацию шагового двигателя / драйвера / контроллера для конкретного приложения.Хотя это не сложная задача, при выборе оптимального решения для шагового двигателя необходимо учитывать несколько ключевых факторов. Разработчик системы должен настроить характеристики элементов, находящихся под его / ее контролем, в соответствии с требованиями приложения. Anaheim Automation предлагает множество вариантов в своей широкой линейке шаговых двигателей, что обеспечивает максимальную гибкость конструкции. Хотя выбор может показаться ошеломляющим, результатом наличия большого количества опций является высокопроизводительная и экономичная система.Элементы, которые необходимо учитывать, включают выбор шагового двигателя, драйвера и источника питания, а также механическую трансмиссию, такую ​​как редуктор или снижение веса груза за счет использования альтернативных материалов. Некоторые из этих отношений и параметров системы описаны в этом руководстве.

Инерционные нагрузки
Инерция — это мера сопротивления объекта изменению скорости. Чем больше инерция объекта, тем больший крутящий момент требуется для его ускорения или замедления.Инерция — это функция массы и формы объекта. Разработчик системы может пожелать выбрать альтернативную форму или материал с низкой плотностью для оптимальной работы. Если в выбранной системе доступен ограниченный крутящий момент, то время ускорения и замедления должно увеличиваться. Для наиболее эффективных систем шаговых двигателей необходимо выбирать передаточное отношение (передаточное число) таким образом, чтобы отраженная инерция нагрузки была равна или превышала инерцию ротора шагового двигателя. Рекомендуется, чтобы это отношение было не менее чем в 10 раз больше момента инерции ротора.При проектировании системы может потребоваться добавление или вычитание инерции путем выбора различных материалов или форм нагрузок.

ПРИМЕЧАНИЕ: Отраженная инерция уменьшается на квадрат передаточного числа, а скорость увеличивается на величину, кратную передаточному отношению.

Фрикционные нагрузки
Все механические системы обладают некоторой силой трения. Разработчик системы шагового двигателя должен уметь прогнозировать элементы, вызывающие трение в системе.Этими элементами могут быть сопротивление подшипника, трение скольжения, износ системы или вязкость коробки передач, заполненной маслом (зависит от температуры). Необходимо выбрать шаговый двигатель, который сможет преодолеть любое трение в системе и при этом обеспечить необходимый крутящий момент для ускорения инерционной нагрузки.

ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторое трение желательно, поскольку оно может сократить время установления и улучшить характеристики.

Разрешение позиционирования
Разрешение позиционирования, требуемое приложением, может влиять на тип используемой трансмиссии и / или выбор драйвера шагового двигателя.Например: ходовой винт с 5 витками резьбы на дюйм на полношаговом приводе обеспечивает 0,001 дюйм / шаг; полушаг обеспечивает 0,0005 дюйма / шаг; разрешение микрошага 25 400 шагов / оборот обеспечивает 0,0000015 дюйма / шаг.

Режимы шагового двигателя
Шаговые двигатели приводятся в действие сигналами, форма которых приближается к синусоидальной. В шаговых двигателях обычно используются три режима возбуждения: полушаговый, полушаговый и микрошаговый.

Шаговый двигатель — полный шаг (две фазы включены)
В режиме полного шага шаговый двигатель проходит через нормальный угол шага, e.г. при 200 шагах / оборот двигатель вращается на 1,8 ° за полный шаг, в то время как в полушаговом режиме двигатель вращается на 0,9 ° за полный шаг. Существует два типа полноступенчатых режимов: однофазное полноступенчатое возбуждение и двухфазное полноступенчатое возбуждение. При однофазном полноступенчатом возбуждении шаговый двигатель работает только с одной фазой, находящейся под напряжением одновременно. Этот режим обычно используется в приложениях, где характеристики крутящего момента и скорости менее важны, где двигатель работает с фиксированной скоростью и условия нагрузки четко определены.Обычно шаговые двигатели используются в полношаговом режиме в качестве замены существующих систем движения и не используются в новых разработках. Проблемы с резонансом могут препятствовать работе на некоторых скоростях. Этот режим требует наименьшего количества энергии от источника питания привода из любого из режимов возбуждения. При двухфазном полноступенчатом возбуждении шаговый двигатель работает с двумя фазами, запитанными одновременно. Этот режим обеспечивает отличные характеристики крутящего момента и скорости с минимальными проблемами резонанса.

ПРИМЕЧАНИЕ: Двойное возбуждение обеспечивает примерно на 30-40 процентов больше крутящего момента, чем одинарное возбуждение, но требует вдвое большей мощности от источника питания привода.Многие микрошаговые драйверы Anaheim Automation при необходимости могут быть настроены на работу в полношаговом режиме.

Шаговый двигатель — полушаг
В режиме возбуждения полушага шагового двигателя чередуются однофазные и двухфазные операции, что приводит к шагам, которые вдвое меньше обычного размера шага. Следовательно, этот режим обеспечивает вдвое большее разрешение. Хотя выходной крутящий момент двигателя меняется на чередующихся ступенях, это более чем компенсируется необходимостью пройти только половину угла.Этот режим стал преимущественно используемым режимом Anaheim Automation с 1970-х годов, поскольку он предлагает почти полную свободу от проблем с резонансом. Шаговый двигатель может работать в широком диапазоне скоростей и управлять практически любой обычно встречающейся нагрузкой. Хотя полушаговые драйверы по-прежнему являются популярным и доступным выбором, многие новые микрошаговые драйверы являются экономичной альтернативой. Серия BLD75 от Anaheim Automation — это популярный полушаговый драйвер, который подходит для широкого диапазона шаговых двигателей.С этим драйвером заказчику нужен только трансформатор, так как другие компоненты блока питания встроены в сам драйвер.

Шаговый двигатель — Микрошаговый
В режиме микрошага шагового двигателя естественный угол шага шагового двигателя может быть разделен на меньшие углы. Например: обычный 1,8-градусный двигатель имеет 200 шагов на оборот. Если на двигатель микрошаг с «делением на 10», то каждый микрошаг перемещает двигатель на 0,18 градуса, что составляет 2000 шагов на оборот.Микрошаги создаются путем пропорционального распределения тока в двух обмотках в соответствии с функциями синуса и косинуса. Этот режим широко используется в приложениях, требующих более плавного движения или более высокого разрешения. Типичные режимы микрошага варьируются от «деления на 10» до «деления на 256» (51 200 шагов на оборот для двигателя 1,8 градуса). Некоторые микрошаговые драйверы имеют фиксированный делитель, в то время как более дорогие микрошаговые драйверы предусматривают выбираемые делители. Для получения информации о рентабельных микрошаговых драйверах см. Серии MBC и MLA от Anaheim Automation.

ПРИМЕЧАНИЕ: В целом, чем больше предусмотрен делитель микрошага, тем дороже будет драйвер шагового двигателя. Если вы предпочитаете, Anaheim Automation также производит серию интегрированных шаговых двигателей / драйверов, что означает, что шаговый двигатель и драйвер находятся в одном блоке. Такой подход к проектированию исключает возможность предположений относительно совместимости двигателя и драйвера. Для получения дополнительной информации см. Серии 17MD, 23MD и 34MD.

Конфигурация обмоток двигателя

Шаговые двигатели намотаны на полюса статора в одинарной или бифилярной конфигурации.Термин унифицированная обмотка относится к конфигурации обмотки шагового двигателя, в которой каждый полюс статора имеет один набор обмоток; у шагового двигателя будет только 4 провода. Эта конфигурация обмотки может работать только от биполярного драйвера. Термин бифилярная обмотка относится к конфигурации обмотки шагового двигателя, в которой каждый полюс статора имеет пару идентичных обмоток; Шаговый двигатель будет иметь 6 или 8 выводных проводов, в зависимости от оконечной нагрузки. Этот тип конфигурации обмотки упрощает работу, поскольку передача тока от одной катушки к другой, намотанной в противоположном направлении, будет реверсировать вращение вала двигателя.В отличие от унифилярной обмотки, которая может работать только с биполярным драйвером, бифилярная конфигурация обмотки может управляться униполярным или биполярным драйвером.

Формулы для шагового двигателя

Расчет угла шага:

φ = Угол шага
Ns = Количество зубцов на статоре
Nr = Количество зубцов на роторе

Шагов в секунду = (об / мин * шаги на оборот) * 60

Преимущества шагового двигателя

• Рентабельность *
• Простая конструкция
• Высокая надежность
• Бесщеточная конструкция
• Не требует обслуживания
• Если обмотки находятся под напряжением в состоянии покоя, двигатель имеет полный крутящий момент
• Механизмы обратной связи не требуются
• Высокое ускорение и мощность
• Широкий диапазон скоростей вращения может быть достигнут, поскольку скорость пропорциональна частоте входных импульсов
• Известный предел динамической ошибки положения

* Шаговые двигатели различаются по стоимости в зависимости от критериев для каждого приложения.Некоторые критерии включают варианты углов шага 0,9 °, 1,8 °, 3,6 ° и 4,5 °, крутящий момент от 1 до 5700 унций на дюйм и размеры корпуса NEMA от 08 до 42. Дополнительные приспособления, такие как кабели и энкодеры, можно приобрести отдельно для дополнительная стоимость. Благодаря нашему дружелюбному обслуживанию клиентов и профессиональной поддержке приложений, Anaheim Automation часто превосходит ожидания клиентов в отношении выполнения конкретных требований к шаговым двигателям и драйверам, а также других потребностей в управлении движением.

Недостатки шагового двигателя

• Низкий КПД (двигатель потребляет значительное количество энергии независимо от нагрузки)

• Крутящий момент быстро падает со скоростью (крутящий момент обратно пропорционален скорости)

• Склонность к резонансу * (микрошаг обеспечивает плавное движение)

• Нет обратной связи, указывающей на пропущенные шаги

• Низкое отношение крутящего момента к моменту инерции

• Невозможно очень быстро разогнать грузы

• Двигатель очень сильно нагревается в высокопроизводительных конфигурациях

• Двигатель не запускается после кратковременной перегрузки

• Двигатель шумит на средних и высоких скоростях

• Низкая выходная мощность для размера и веса

* Резонанс — присущ конструкции и работе всех шаговых двигателей и возникает при определенной частоте шагов.Это комбинация медленных шагов, высокой инерции ротора и повышенного крутящего момента, которые вызывают звон, когда ротор выходит за пределы желаемого углового смещения и возвращается в положение, вызывая резонанс. Регулировка одного из трех параметров — инерционной нагрузки, скорости шага или крутящего момента — уменьшит или устранит резонанс. На практике параметр крутящего момента лучше контролировать с помощью микрошага. В микрошаговом режиме мощность подается на обмотки статора постепенно, что приводит к медленному нарастанию крутящего момента, уменьшая перерегулирование и, следовательно, уменьшая резонанс.

Где используются шаговые двигатели?

Хотя в прошлом шаговый двигатель уступал место сервосистемам для управления движением, он стал предпочтительной технологией во все большем количестве областей. Основным фактором в этой тенденции к шаговым двигателям является преобладание цифрового управления, появление микропроцессоров, улучшенная конструкция (например, модели с высоким крутящим моментом) и более низкая стоимость. Сегодня шаговые двигатели используются повсюду: они используются в принтерах (подача бумаги, печатающее колесо), дисковых накопителях, часах и часах, а также используются в автоматизации производства и машиностроении.Шаговый двигатель чаще всего встречается в системах движения, требующих управления положением.

Линия экономичных шаговых двигателей Anaheim Automation является разумным выбором как для OEM-производителей, так и для учетных записей пользователей. Клиенты Anaheim Automation в отношении линейки шаговых двигателей разнообразны: промышленные компании, эксплуатирующие или проектирующие автоматизированное оборудование или процессы, включающие продукты питания, косметику или медицинскую упаковку, требования к этикетированию или защите от несанкционированного вскрытия, изделия для резки по длине, сборка, конвейер, погрузочно-разгрузочные работы, робототехника, специальные киносъемочные и проекционные эффекты, медицинская диагностика, слежение за камерой, устройства контроля и безопасности, средства управления воздушным судном, управление потоком насосов, изготовление металла (станки с ЧПУ) и модернизация оборудования.

Линия шаговых двигателей Anaheim Automation, Inc. объединяет согласованный шаговый двигатель, драйвер и контроллер в одном устройстве. Эта концепция конструкции упрощает выбор, сокращая количество ошибок и время подключения. Благодаря дружелюбному обслуживанию клиентов и профессиональной поддержке приложений, Anaheim Automation часто превосходит ожидания клиентов в отношении выполнения конкретных требований к шаговым двигателям и драйверам, а также других потребностей в управлении движением.

Шаговые двигатели используются во многих отраслях промышленности

Шаговые двигатели стали важным компонентом приложений во многих различных отраслях промышленности.Ниже приводится список отраслей, в которых используются шаговые двигатели:

• Самолет — В авиастроении шаговые двигатели используются в контрольно-измерительных приборах, антеннах и датчиках, а также в сканирующем оборудовании.
• Автомобильная промышленность — В автомобильной промышленности шаговые двигатели используются для приложений, связанных с круиз-контролем, сенсорными устройствами и камерами. . Военные также используют шаговые двигатели для позиционирования антенн.
• Химическая промышленность — В химической промышленности шаговые двигатели используются для смешивания и отбора проб материалов.Они также используют контроллеры шаговых двигателей с одно- и многоосными шаговыми двигателями для тестирования оборудования.
• Бытовая электроника и офисное оборудование — В индустрии бытовой электроники шаговые двигатели широко используются в цифровых камерах для функций фокусировки и масштабирования. В офисном оборудовании шаговые двигатели используются в сканирующем оборудовании на базе ПК, накопителях данных, приводных механизмах оптических дисков, принтерах и сканерах.
• Gaming — В игровой индустрии шаговые двигатели широко используются в таких приложениях, как слоты и устройства. лотерейные машины, прядильщики колес и даже устройства для тасования карт
• Industrial — В промышленной промышленности шаговые двигатели используются в автомобильных датчиках, станках с одно- и многоосными контроллерами шаговых двигателей, а также в наборах для модернизации, в которых используется шаговый двигатель. контроллеры.Шаговые двигатели также можно найти в системе ЧПУ.
• Medical — В медицинской промышленности шаговые двигатели используются в медицинских сканерах, микроскопическом или наноскопическом управлении движением автоматических устройств, дозирующих насосах и автоматических инжекторах хроматографов. Шаговые двигатели также используются в цифровой стоматологической фотографии (X-RAY), жидкостных насосах, респираторах и оборудовании для анализа крови, центрифугах
• Scientific Instruments — Научное оборудование использует шаговые двигатели в позиционировании телескопа обсерватории, спектрографов и центрифуг.
• Системы наблюдения — Шаговые двигатели используются в камерах наблюдения

Условия окружающей среды для шагового двигателя

Следующие меры по охране окружающей среды и безопасности должны соблюдаться на всех этапах эксплуатации, обслуживания и ремонта системы шагового двигателя.Несоблюдение этих мер предосторожности нарушает стандарты безопасности при проектировании, производстве и предполагаемом использовании шагового двигателя, драйвера и контроллера. Обратите внимание, что даже с хорошо сконструированным шаговым двигателем, неправильно установленные и эксплуатируемые изделия могут представлять опасность. Пользователь должен соблюдать меры предосторожности в отношении нагрузки и условий эксплуатации. В конечном итоге заказчик несет ответственность за правильный выбор, установку и работу системы шагового двигателя.

Атмосфера, в которой используется шаговый двигатель, должна способствовать соблюдению общих правил работы с электрическим / электронным оборудованием.Не эксплуатируйте шаговый двигатель в присутствии легковоспламеняющихся газов, пыли, масла, пара или влаги. При использовании на открытом воздухе шаговый двигатель, драйвер и контроллер должны быть защищены от атмосферных воздействий соответствующей крышкой, обеспечивая при этом достаточный поток воздуха и охлаждение. Влага может вызвать опасность поражения электрическим током и / или вызвать поломку системы. Следует уделять должное внимание недопущению попадания любых жидкостей и паров. Свяжитесь с заводом-изготовителем, если для вашего приложения требуются определенные степени защиты IP.Разумно устанавливать шаговый двигатель, драйвер и контроллер в среде, свободной от конденсата, пыли, электрических шумов, вибрации и ударов.

Кроме того, предпочтительно работать с системой шагового двигателя / драйвера / контроллера в нестатической защитной среде. Открытые цепи всегда должны быть надлежащим образом ограждены и / или закрыты для предотвращения несанкционированного контакта человека с цепями под напряжением. Во время подачи питания запрещается выполнять какие-либо работы. Не подключайте и не отключайте разъемы при включенном питании.Подождите не менее 5 минут перед проведением проверок системы шагового двигателя после выключения питания, потому что даже после выключения питания в конденсаторах внутренней цепи драйвера шагового двигателя все еще будет оставаться некоторая электрическая энергия.

Спланируйте установку шагового двигателя, драйвера и / или контроллера в конструкции системы, свободной от мусора, такого как металлический мусор от резки, сверления, нарезания резьбы и сварки, или любого другого постороннего материала, который может соприкасаться с схема.Если не предотвратить попадание мусора в систему шагового двигателя, это может привести к повреждению и / или удару.

Примечание: Anaheim Automation поставляет герметичные двигатели со степенью защиты IP65, доступные для использования в суровых условиях.

Срок службы шагового двигателя

Типичный срок службы шагового двигателя составляет 10 000 часов работы. Это примерно 4,8 года; учитывая, что шаговый двигатель работает одну восьмичасовую смену в день. Срок службы шагового двигателя может варьироваться в зависимости от приложения пользователя и от того, насколько точно шаговый двигатель работает.

Требуется обслуживание шагового двигателя?

Поскольку шаговые двигатели являются бесщеточными, они не требуют технического обслуживания из-за износа щеток и коммутаторов.

Глоссарий шаговых двигателей

Бифилярная обмотка — относится к конфигурации обмотки шагового двигателя, в которой каждый полюс статора имеет пару обмоток; Шаговый двигатель будет иметь 6 или 8 выводных проводов, в зависимости от оконечной нагрузки.Эта конфигурация проводки может управляться однополярным или биполярным драйвером.

Часы — генератор импульсов, управляющий синхронизацией схем переключения, управляющих скоростью шагового двигателя.

Замкнутый контур — система с типом управления с обратной связью, при которой выход используется для изменения входа.

Контроллер (шаговый двигатель) — регулирующий механизм; по существу, источник питания постоянного тока плюс переключение мощности с соответствующими цепями для управления переключением в надлежащей последовательности.

Момент фиксации — это удерживающий момент, когда в двигателе нет тока. Максимальный крутящий момент, который может быть приложен к валу обесточенного шагового двигателя, не вызывая непрерывного вращения. Минимальный крутящий момент в обесточенном двигателе. Фиксирующий момент шагового двигателя обычно составляет около 1% от его статического момента под напряжением.

Драйвер (шаговый двигатель) — часто называемый транслятором, управляет шаговым двигателем на основе импульсов от тактового генератора, генератора импульсов или компьютера.Преобразует последовательность импульсов и приложенную мощность на соответствующие обмотки шагового двигателя.

Dynamic Torque — крутящий момент, развиваемый двигателем при шаге с малой скоростью.

Энкодер — часто называемый генератором импульсов, представляет собой устройство обратной связи для шаговых двигателей. Он состоит из диска, лопасти или отражателя, прикрепленного к валу шагового двигателя, для выдачи цифровых импульсов, которые подаются на транслятор и / или счетчики. Это обеспечивает информацию о положении, если вводится в счетчик.Информацию о скорости можно получить, если измерить и декодировать время между последовательными импульсами.

Удерживающий момент — максимальный крутящий момент, который может быть приложен извне к валу шагового двигателя, не вызывая непрерывного вращения, когда одна или несколько фаз двигателя находятся под напряжением.

Инерция — это мера сопротивления объекта изменению скорости.

Максимальный рабочий крутящий момент — максимальный крутящий момент, который двигатель может выдерживать, не пропуская ни одной ступеньки.Обычно это происходит, когда на обмотки последовательно подается напряжение примерно 5 pps.

Разомкнутый контур — относится к системе управления движением, в которой не используются внешние датчики для подачи сигналов коррекции положения или скорости.

Шаговый двигатель с постоянным магнитом — шаговый двигатель, имеющий полюса постоянного магнита.

Полюс — часть магнитной цепи, в которой магнитный полюс создается постоянным магнитом или обмотками.

Импульс — кратковременный электрический сигнал или напряжение, используемое для передачи информации.

Номинальный крутящий момент — крутящий момент двигателя при заданной скорости. Это максимальный крутящий момент, который двигатель может передать нагрузке, и обычно указывается с помощью кривой крутящего момента / скорости.

Разрешение — наименьший возможный шаг позиционирования. Его часто определяют как количество шагов, необходимых для того, чтобы вал двигателя совершил один полный оборот.Величина, обратная количеству шагов на оборот двигателя.

Ротор — вращающаяся часть двигателя (вал может быть в комплекте).

Статор — неподвижная магнитная часть двигателя, включая обмотки.

Шаг — перемещение ротора из одного включенного положения в другое.

Угол шага — номинальный угол, на который вал шагового двигателя поворачивается между соседними положениями шага.Это зависит от двигателя и последовательности движения (режима привода).

Step Increment — указание размера шага или движения. Обычно это указывается в градусах для роторного двигателя и в дюймах или миллиметрах для линейного двигателя.

Шаговый (шаговый, шаговый) двигатель — цифровой исполнительный механизм, который работает от дискретных импульсов (входных сигналов) и производит движение с дискретными приращениями. Может быть поворотным или линейным приращением.

Положение шага — угловое положение, которое принимает вал ненагруженного шагового двигателя, когда он находится под напряжением.Положение ступеньки не обязательно совпадает с положением фиксации.

Зубья — выступы на роторе и статоре, которые при совмещении создают магнитный путь с низким сопротивлением.

Крутящий момент — сила или пара, стремящаяся или производящая вращение. Обычные единицы измерения крутящего момента шагового двигателя — унция-дюйм, Н-м или мНм.

Train Pulse — серия разнесенных импульсов.

Однородная обмотка — относится к конфигурации обмотки шагового двигателя, при которой каждый полюс статора имеет один набор обмоток; у шагового двигателя будет только 4 провода.Эта конфигурация обмотки может работать только от биполярного драйвера.

Шаговый двигатель с переменным сопротивлением — шаговый двигатель, имеющий только полюса из мягкого железа.

Поиск и устранение неисправностей шагового двигателя

Проблема: Непостоянная или неустойчивая работа шагового двигателя или шагового привода.
Решение: Это наиболее частая причина отказа и одна из самых трудных для обнаружения. Начните с проверки надежности всех соединений между шаговым двигателем, шаговым драйвером и контроллерами.Обесцвечивание клемм / соединений может указывать на неплотное соединение. При замене шагового двигателя, шагового драйвера, блока драйверов или контроллера в системе управления движением обязательно проверьте все клеммные колодки и разъемы. Проверьте правильность проводки / разводки. Проверить проводку и соединения шагового двигателя на предмет плохих условий и проверить с помощью омметра. По возможности используйте экранированные кабели Anaheim Automation для подключения шаговых двигателей.

Проблема: Низкая производительность системы.
Решение: Проверьте, не слишком ли длинные провода / кабели. Длина провода / кабелей шагового двигателя не должна превышать 25 футов. Для приложений, где длина проводки от шагового двигателя к шаговому приводу превышает 25 футов, пожалуйста, свяжитесь с заводом-изготовителем для получения инструкций, поскольку вполне вероятно, что потребуются устройства защиты от переходных напряжений. Другая возможность заключается в том, что провода выводов шагового двигателя слишком малы. Не подгоняйте провода кабеля к сечению проводов шагового двигателя, это распространенная ошибка.Чтобы избежать этой ошибки, Anaheim Automation предлагает использовать для такой проводки экранированный кабель (приобретается отдельно). Кроме того, проверьте возраст вашего шагового двигателя, так как со временем и использованием шаговые двигатели теряют часть своего магнетизма, что влияет на производительность. Обычно можно ожидать 10 000 часов работы шаговых двигателей (примерно 4,8 года при одной восьмичасовой смене в рабочий день). Кроме того, убедитесь, что комбинация шагового двигателя и драйвера подходит для вашего приложения.Если у вас возникнут какие-либо вопросы, свяжитесь с заводом-изготовителем.

Проблема: Шаговый двигатель останавливается.
Решение: В некоторых случаях остановка шагового двигателя вызывает большой скачок напряжения, который часто приводит к повреждению фазовых транзисторов на драйвере. Некоторые драйверы предназначены для защиты от подобных ситуаций. В противном случае можно добавить устройства подавления переходных процессов. Для получения дополнительной информации проконсультируйтесь с заводом-изготовителем.

Проблема: Провода шагового двигателя были отсоединены при включении драйвера.
Решение: Избегайте обслуживания шагового двигателя, драйвера или контроллера при включенном питании, особенно в отношении соединений двигателя. Эта мера предосторожности является обязательной как для водителя, так и для техника / установщика.

Проблема: У шагового двигателя короткое замыкание обмотки или замыкание на корпус двигателя.
Решение: Вероятно, у вас неисправен шаговый двигатель. Не пытайтесь ремонтировать моторы. Открытие шагового двигателя может привести к потере его магнетизма, что приведет к снижению производительности.Открытие корпуса шагового двигателя также аннулирует вашу гарантию. Обмотки двигателя можно проверить омметром. Как показывает практика, если шаговый двигатель имеет размер рамы NEMA 08, 11, 14, 15, 17, 23 или 34 и срок гарантии истек, возвращать эти шаговые двигатели для ремонта нерентабельно. . Свяжитесь с заводом-изготовителем, если вы подозреваете, что неисправный шаговый двигатель все еще находится на гарантии, или если это шаговый двигатель типоразмера 42 NEMA или двигатель серии K.

Проблема: Факторы окружающей среды не идеальны.
Решение: Факторы окружающей среды, такие как сварка, пары химических веществ, влажность, влажность, пыль, металлический мусор и т. Д., Могут повредить электронные компоненты и шаговый двигатель. Защищайте драйверы, контроллеры и шаговые двигатели от агрессивных сред, содержащих скачки напряжения или препятствуйте хорошей вентиляции. Anaheim Automation предлагает продукцию для нескольких диапазонов сетевого напряжения, а также брызгозащищенные шаговые двигатели со степенью защиты IP65. По поводу промывочных или взрывозащищенных двигателей обращайтесь напрямую на завод.Для линий переменного тока, содержащих скачки напряжения, скорее всего, потребуется линейный регулятор (фильтр).

ПРИМЕЧАНИЕ: Если ваше приложение требует сварки или если сварка выполняется в той же рабочей среде, свяжитесь с заводом-изготовителем для получения совета о том, как защитить драйвер и контроллер шагового двигателя.

Проблема: Шаговый двигатель движет назад шаговый драйвер.
Решение: Шаговый двигатель, вращаемый нагрузкой, создает напряжение обратной ЭДС на драйвере.Чем выше скорость, тем выше уровень напряжения. Если частота вращения становится чрезмерно высокой, это напряжение может вызвать повреждение привода. Это особенно опасно, когда двигатель вращается в обратном направлении, а водитель все еще включен. Установите механический упор или тормоз в приложениях, которые могут быть подвержены этим явлениям.

ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Техническая помощь в отношении линейки продуктов с шаговыми двигателями, а также всех продуктов, производимых или распространяемых Anaheim Automation, предоставляется бесплатно.Эта помощь предлагается, чтобы помочь клиенту в выборе продуктов Anaheim Automation для конкретного применения. Однако любые предложения по выбору, расценкам или применению шагового двигателя или любого другого продукта, предлагаемые персоналом Anaheim Automation, его представителями или дистрибьюторами, предназначены только для оказания помощи заказчику. Во всех случаях ответственность за определение пригодности нестандартного шагового двигателя для конкретной конструкции системы лежит исключительно на заказчике. Несмотря на то, что мы прилагаем все усилия, чтобы дать надежные рекомендации относительно линейки продуктов шаговых двигателей, а также других продуктов для управления движением, а также для точного предоставления технических данных и иллюстраций, такие советы и документы предназначены только для справки и могут быть изменены без предварительного уведомления.

Свяжитесь с нами: у Anaheim Automation есть инженеры по приложениям, которые всегда готовы помочь с большинством проблем по устранению неполадок. Свяжитесь с нами для получения подробной помощи.

Электропроводка шагового двигателя:

Следующая информация предназначена в качестве общего руководства по подключению линейки шаговых двигателей Anaheim Automation. Будьте осторожны при прокладке силовой и сигнальной проводки на машине или системе; Излучаемый шум от близлежащих реле, трансформаторов и других электронных устройств может быть внесен в сигналы шагового двигателя и энкодера, коммуникации ввода / вывода и другие чувствительные низковольтные сигналы.Это может вызвать системные сбои и ошибки связи.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — В системе шагового двигателя может присутствовать опасное напряжение, способное вызвать травму или смерть. Соблюдайте особую осторожность при обращении, подключении, тестировании и регулировке во время установки, настройки, настройки и эксплуатации. Не вносите чрезмерных корректировок или изменений в параметры системы шагового двигателя, которые могут вызвать механическую вибрацию и привести к отказу и / или потерям. После подключения шагового двигателя не запускайте шаговый драйвер путем непосредственного включения / выключения источника питания.Частое включение / выключение питания приведет к быстрому старению внутренних компонентов, что сократит срок службы системы шагового двигателя.

Строго соблюдать следующие правила:

• Следуйте электрической схеме для каждого шагового двигателя.
• Прокладывайте силовые кабели высокого напряжения отдельно от силовых кабелей низкого напряжения.
• Отделите входную силовую проводку и силовые кабели шагового двигателя от проводки управления и кабелей обратной связи двигателя, когда они покидают драйвер шагового двигателя. .Сохраняйте это разделение на всем протяжении кабельной трассы.
• Используйте экранированный кабель для силовой проводки и обеспечьте заземленное зажимное соединение на 360 градусов к стене корпуса. Оставьте на вспомогательной панели место для изгибов проводов.
• Сделайте все кабельные трассы как можно короче

ПРИМЕЧАНИЕ: Кабели заводского изготовления рекомендуются для использования в наших шаговых двигателях и системах драйверов. Эти кабели приобретаются отдельно и предназначены для минимизации электромагнитных помех. Эти кабели рекомендуется использовать вместо кабелей, изготовленных заказчиком, чтобы оптимизировать работу системы и обеспечить дополнительную безопасность для системы шагового двигателя и пользователя.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — Во избежание поражения электрическим током выполните все монтажные и электромонтажные работы шагового двигателя и системы привода перед подачей питания. После подачи питания на соединительные клеммы может присутствовать напряжение.

ПРИМЕЧАНИЕ: Всегда читайте спецификации / руководство пользователя, прилагаемые к каждому продукту.

Часто задаваемые вопросы о шаговых двигателях

В: Почему важен размер шагового двигателя? Можно ли просто выбрать мотор большого размера?
A: Размер шагового двигателя важен, потому что, если инерция ротора двигателя в основном состоит из нагрузки, резонанс увеличивается и создает проблемы.Кроме того, более крупным роторам требуется больше времени для ускорения и замедления, и поэтому важно выбирать размер двигателя в зависимости от критериев для пользовательских приложений.

В: Почему при увеличении скорости шаговые двигатели теряют крутящий момент?
A: Индуктивность — основная причина потери крутящего момента двигателями на высоких скоростях. Электрическая постоянная времени τ — это время, за которое обмотка двигателя заряжается до 63% от номинального значения с учетом сопротивления R и индуктивности L.При τ = R / L на низких скоростях высокая индуктивность не является проблемой, поскольку ток может легко протекать через обмотки двигателя и быстро. Однако на высоких скоростях достаточный ток не может пройти через обмотки достаточно быстро, прежде чем ток будет переключен на следующую фазу, тем самым уменьшая крутящий момент, создаваемый двигателем. Следовательно, именно ток и количество витков в обмотках определяют максимальный выходной крутящий момент в двигателе, в то время как приложенное к двигателю напряжение и значение индуктивности обмотки будут влиять на скорость, при которой заданная величина крутящего момента может производиться.

В: Почему увеличение напряжения увеличивает крутящий момент, если шаговые двигатели не работают от напряжения?
A: Напряжение можно рассматривать как пропускание тока через обмотки катушки. При увеличении напряжения также увеличивается давление для протекания тока через катушку. Это, в свою очередь, заставляет ток нарастать в обмотке быстрее и может создавать большее магнитное поле. Это большее магнитное поле создает больший крутящий момент.

В: При каких температурах могут работать шаговые двигатели?
A: Большинство шаговых двигателей имеют изоляцию класса B.Это позволяет двигателю выдерживать температуру до 130 ° C. Следовательно, при температуре окружающей среды 40 ° C шаговый двигатель имеет допуск на превышение температуры 90 ° C, что позволяет шаговым двигателям работать при высоких температурах.

В: Можно ли получить больший крутящий момент, запустив шаговый двигатель на удвоенный номинальный ток?
A: Можно увеличить крутящий момент, увеличив ток, но это ослабит способность двигателя работать более плавно.

Q: В чем разница между четырьмя, шестью и восемью выводами в двигателях?
A: Шаговые двигатели могут работать как в параллельном, так и в последовательном режимах. В параллельном режиме может работать только четырехпозиционный двигатель, в то время как в последовательном режиме может работать шестипроводный двигатель. Восьмивинтовые двигатели могут работать как в параллельной, так и в последовательной конфигурации. В приложениях, где требуется больший крутящий момент на более высоких скоростях, более низкое значение индуктивности, полученное от четырехпозиционного двигателя, является лучшим выбором.

В: В чем разница между униполярными и биполярными двигателями?
A: Двигатель с однополярной обмоткой имеет шесть выводных проводов, каждая обмотка имеет центральный отвод. Большинство применений, в которых используются однополярные электродвигатели с обмоткой, требуют высокой скорости и крутящего момента. С другой стороны, двигатель с биполярной обмоткой имеет четыре выводных провода без центральных соединений отводов. Большинство применений, в которых используются двигатели с биполярной обмоткой, требуют высокого крутящего момента на низких скоростях.

В: В чем разница между контроллером шагового двигателя с обратной связью и контроллером шагового двигателя с обратной связью?
A: В контроллере шагового двигателя с разомкнутым контуром обратная связь от двигателя к контроллеру не поступает.Этот тип контроллера эффективен, когда двигатель несет постоянную нагрузку с постоянной скоростью. Контроллер мотора с обратной связью более применим в приложениях, где нагрузка или скорость варьируются. По сравнению с контроллером с обратной связью, контроллер с обратной связью менее сложен и более доступен.

Q: Когда следует использовать микрошаг?
A: Микрошаговый режим обычно используется в приложениях, где требуется, чтобы двигатель работал с частотой менее 700 импульсов в секунду.

В: Что делают тормоза на шаговом двигателе?
A: Тормоза не замедляют вал двигателя, они только удерживают его на месте. Если на тормоз подается 24 В, тормоз «отпускается», и вал двигателя может свободно вращаться. Если на тормоз не подается 24 В, он блокирует положение и удерживает вал двигателя на месте.

В: В чем разница между круглым и квадратным шаговым двигателем?
A: Круглый двигатель (серии D и W) — это более старая конструкция с более пологой кривой T / S.Они предлагают больший крутящий момент при более высоких оборотах, чем квадратные двигатели (серии Y или L). Квадратные двигатели обеспечивают больший крутящий момент при более низких оборотах.

В: Какое рекомендуемое расстояние кабеля между шаговыми двигателями Anaheim Automation и драйверами?
A: Мы рекомендуем, чтобы длина проводки между шаговыми двигателями и драйверами не превышала 25 футов. Хотя это не обязательно, мы рекомендуем использовать экранированный кабель двигателя Anaheim Automation. Этот кабель идеально подходит для работы со всеми комбинациями драйверов и двигателей, которые мы предлагаем.Мы также можем добавить разъемы к кабелям. Пожалуйста, свяжитесь с инженером по приложениям для получения более подробной информации.

Q: У меня двигатель с 4 выводами плюс заземляющий провод. Могу ли я подключить его к продуктам Anaheim Automation?
A: Если это настоящий 4-выводный электродвигатель, вы должны обратить внимание на конкретные модели, которые подходят для 4-проводных электродвигателей. Если это 6- или 8-выводный двигатель, который был модифицирован для использования в качестве 4-выводного двигателя, заземляющий провод не требуется, если двигатель заземлен на машину.

В: Если я приложу слишком большую нагрузку к шаговому двигателю, из-за чего вал перестанет вращаться, я поврежу двигатель?
A: Нет. Шаговый двигатель просто остановится. Однако водителям может быть нанесен ущерб, если такое состояние сваливания сохраняется в течение длительного времени.

Q: Продает ли компания Anaheim Automation энкодеры для шаговых двигателей?
A: Да. Мы поставляем энкодеры для заказов любого размера для клиентов, которым требуется полная
двигатель / энкодер в сборе, готовый к установке.Мы можем установить энкодер на двигатель за номинальную плату. Для получения более подробной информации обратитесь к представителю службы поддержки клиентов.

Вопрос: Каков ожидаемый срок службы шаговых двигателей Anaheim Automation?
A: Шаговые двигатели Anaheim Automation имеют ожидаемый срок службы 10 000 часов при нормальных условиях эксплуатации. Гарантия Anaheim Automation составляет 12 месяцев с даты выставления счета. Дополнительные сведения см. В разделах «Условия окружающей среды» руководства по шаговым двигателям.

В: Провод какого калибра следует использовать для шагового двигателя NEMA 34 на расстоянии 10 футов?
A: Кабель двигателя Anaheim Automation идеален. Это 16 калибр, 8 проводов с соответствующим цветовым кодом для шаговых двигателей Anaheim Automation. Мы также можем добавить для вас соединители, если вы предпочитаете. Для получения более подробной информации см. Раздел «Аксессуары» на нашем веб-сайте.

Q: Как я могу изменить направление моего стандартного круглого шагового двигателя с шестью выводами 23D309S без изменения логики?
A: Поменяйте местами фазу 1 (красный провод) с фазой 3 (красный / белый провод), и двигатель будет работать в противоположном направлении.

В: Есть ли какие-либо повреждения, вызванные разобранным шаговым двигателем?
A: Да! Потери на намагничивание могут достигать 60%, если ротор разомкнут. Если все детали заменены должным образом, двигатель можно перемагнитить на заводе, но это будет значительный заряд. Если у вас неисправен двигатель или вы обеспокоены его работой, обратитесь в Anaheim Automation. Обратите внимание, что гарантийный срок составляет 12 месяцев с даты выставления счета.

Вопрос: Есть ли в Anaheim Automation шаговые двигатели с постоянными магнитами?
A: Да.Размером от 15 до 57 мм в диаметре, с диапазоном крутящего момента от 1 до 23 унций на дюйм. (в зависимости от модели). См. Шаговые двигатели с постоянными магнитами в категории «Шаговые двигатели» на нашем веб-сайте для получения более подробной информации и технических характеристик продукта.

В: Могу ли я заказать шаговый двигатель с точностью 3% вместо 5%?
A: Поскольку почти все наши шаговые двигатели с номиналом 5% относятся к категории точности 3%, мы обычно рекомендуем заказывать наши стандартные двигатели. Если вам требуется «гарантия» точности 3%, обратитесь за помощью на завод-изготовитель.

В: Считаются ли шаговые двигатели с дополнительной коробкой для кабелепроводов, шпоночным пазом и функциями энкодера «особенными»?
A: Да, они считаются «специальными» товарами, отсутствующими на складе, и могут потребовать оплаты NRE или SET-UP. За некоторые изменения также взимается дополнительная плата. Многие серии шаговых двигателей уже имеют плоский вал и возможность установки кодировщика. Более подробную информацию см. В листе технических характеристик. Некоторые серии шаговых двигателей включают коробку кабелепровода (клеммную коробку). Двигатели с плоским валом и готовые к работе с энкодером не требуют дополнительных затрат (если они уже присутствуют в этой серии).Двигатели с распределительными коробками будут стоить больше, чем стандартные двигатели. Подробные сведения см. На отдельных габаритных чертежах.

В: Мне нужен шаговый мотор-редуктор. Предлагает ли Anaheim Automation эти двигатели?
A: Да. Anaheim Automation предлагает шаговые двигатели с планетарными редукторами размеров NEMA 11, 17 и 23. У нас также есть шаговые двигатели с цилиндрическими редукторами NEMA размеров 23 и 34, а также шаговые мотор-редукторы с постоянным магнитом диаметром от 24 до 42 мм. Посетите раздел «Шаговые мотор-редукторы» на нашем веб-сайте для получения более подробной информации.Обратите внимание: мы также предлагаем редукторы и двигатели отдельно, если вы не найдете нужный размер или передаточное число.

Q: Производит ли компания Anaheim Automation шаговые двигатели с присоединенными драйверами?
A: Да. Anaheim Automation предлагает линейку интегрированных шаговых двигателей с драйверами и / или контроллерами, типоразмеров 17, 23 и 34 NEMA. Ознакомьтесь с нашими сериями 17MD, 23MD и 34MD для интегрированных двигателей / драйверов, а также сериями 17MDSI и 23MDSI для наших интегрированных двигателей. / Драйвер / Контроллер продуктовой линейки.

Q: Есть ли у Anaheim Automation линейные приводы на базе шаговых двигателей?
A: Да, разных типов. Компания Anaheim Automation предлагает гибридные линейные приводы без присоединения в размерах NEMA 11, 17, 23 и 34, гибридные линейные приводы с резьбовым валом размера NEMA 17, линейные приводы без присоединения PM диаметров 20-57 мм и линейные приводы PM с невыпадающими отверстиями в размерах. размеры 20 — 42 мм диаметры.

В: Могу ли я приобрести шаговый двигатель со степенью защиты IP65?
A: Да.Anaheim Automation предлагает версию IP65 для шаговых двигателей NEMA типоразмеров 17, 23, 34 и 42, диапазон крутящего момента от 35 до 5700 унций на дюйм (в зависимости от модели). Посетите наш веб-сайт в разделе «Шаговые двигатели» и выполните поиск по двигателям со степенью защиты IP65.

Шаговый двигатель QUIZ

Как движется шаговый двигатель?

A. Электрический импульс

B.Постоянное приложенное напряжение

C. Альтернативы A и B

Каким образом можно получить импульс?

А.Микропроцессор

B. Временная логика

C. Тумблер

D. Все вышеперечисленное

Что из перечисленного не является типом шагового двигателя?

A. Переменное сопротивление

B. Гибрид

C. Магнитный

D. Ходовой винт

Что из перечисленного не является компонентом шагового двигателя?

А.Обмотки

B. Ротор и статор

C. Коммутатор

D. Кисть

E. И C, и D

В чем разница между полным шагом и полушагом?

A. В режиме полного шага включены две фазы, а в полушаге — только одна фаза.

B. Больше резонанса видно на полушаге

С.Для полного шага требуется больше мощности

D. Полушаг обеспечивает лучшее разрешение

Какие критерии необходимо учитывать при выборе шагового двигателя?

A. Механическое движение

B. Инерционная нагрузка

C. Требования к скорости

D. Все вышеперечисленное

Что из перечисленного НЕ является преимуществом шаговых двигателей?

А.Экономичный

B. Не требует обслуживания

C. Нет обратной связи

D. Более сложная схемотехника

При статоре с 8 зубьями и роторе с 6 зубьями, какой угол шага сможет достичь приложение?

А. 15 °

Б. 51 °

С. 20 °

Д. 105 °

Если приложение, использующее шаговый двигатель, требует обратной связи, какое устройство потребуется для этого?

А.Счетчик

B. Кодировщик

C. Линейная направляющая

D. Коммутатор

Принадлежности

Наряду с шаговыми двигателями, Anaheim Automation предлагает обширную линейку драйверов и контроллеров, источников питания, мотор-редукторов, коробок передач, линейных приводов шаговых двигателей и интегрированных пакетов шаговых двигателей / драйверов. Кроме того, Anaheim Automation предлагает энкодеры, тормоза, HMI, муфты, кабели и соединители, линейные направляющие и столы X-Y.Если шаговые двигатели не идеальны для вашего приложения, вы можете рассмотреть бесщеточные двигатели постоянного тока, щеточные двигатели постоянного тока, сервоприводы или двигатели переменного тока и их совместимые драйверы / контроллеры.

100 кг максимальная нагрузка кардио-йога педаль шаговый регулируемый нескользящий тренажерный зал аэробные педали тренировки фитнес-оборудование Продажа

Способы доставки

Общее расчетное время, необходимое для получения вашего заказа, показано ниже:

• Вы размещаете заказ
• (Время обработки)
• Отправляем Ваш заказ
• (время доставки)
• Доставка!

Общее расчетное время доставки

Общее время доставки рассчитывается с момента размещения вашего заказа до момента его доставки вам.Общее время доставки делится на время обработки и время доставки.

Время обработки: Время, необходимое для подготовки вашего товара (ов) к отправке с нашего склада. Это включает в себя подготовку ваших товаров, выполнение проверки качества и упаковку для отправки.

Время доставки: Время, в течение которого ваши товары должны добраться с нашего склада до места назначения.

Ниже приведены рекомендуемые способы доставки для вашей страны / региона:

Отправлять в:

Корабль из

Этот склад не может быть доставлен к вам.

Способы доставки	Время доставки	Информация для отслеживания

Примечание:

(1) Вышеупомянутое время доставки относится к расчетному времени в рабочих днях, которое займет отгрузка после отправки заказа.

(2) Рабочие дни не включают субботу / воскресенье и праздничные дни.

(3) Эти оценки основаны на нормальных обстоятельствах и не являются гарантией сроков доставки.

(4) Мы не несем ответственности за сбои или задержки в доставке в результате любых форс-мажорных обстоятельств, таких как стихийное бедствие, плохая погода, война, таможенные проблемы и любые другие события, находящиеся вне нашего прямого контроля.

(5) Ускоренная доставка не может быть использована для почтовых ящиков

Расчетные налоги: Может взиматься налог на товары и услуги (GST).

Способы оплаты

Мы поддерживаем следующие способы оплаты.Нажмите, чтобы получить дополнительную информацию, если вы не знаете, как платить.

* В настоящее время мы предлагаем оплату наложенным платежом для Саудовской Аравии, Объединенных Арабских Эмиратов, Кувейта, Омана, Бахрейна, Катара, Таиланда, Сингапура, Малайзии, Филиппин, Индонезии, Вьетнама, Индии. Мы отправим код подтверждения на ваш мобильный телефон, чтобы проверить правильность ваших контактных данных. Убедитесь, что вы следуете всем инструкциям, содержащимся в сообщении.

* Оплата в рассрочку (кредитная карта) или Boleto Bancário доступна только для заказов с адресами доставки в Бразилии.

Шаговые двигатели | Applied Motion

Точность (шаг)
Точность расстояния, на которое шаговый двигатель перемещается во время каждого шага. Не включает ошибки из-за гистерезиса.

Осевой люфт
Осевое смещение вала из-за реверсирования осевой силы на валу. (Конец игры).

Бифиляр (обмотка)
Две обмотки, намотанные (параллельно) на один полюс. Это позволяет менять полярность магнита с помощью простых средств переключения.

Двухуровневый привод (привод с двойным напряжением)
Привод, в котором для привода шагового двигателя используются два уровня напряжения. При каждом включении на обмотку подается высокое (избыточное) напряжение. Высокое напряжение сохраняется до тех пор, пока ток не достигнет заданного уровня. Высокое напряжение отключается по истечении периода времени, определенного экспериментально или путем измерения тока в обмотке. Низкое напряжение поддерживает номинальный или желаемый ток.

Биполярный привод
Привод, который меняет магнитную полярность полюса на противоположную путем электронного переключения полярности тока обмотки (+ или -).Биполярные приводы могут использоваться с 4-, 6- или 8-выводными двигателями. С 4- и 8-выводными двигателями биполярные приводы обычно более эффективны, чем униполярные приводы.

Привод прерывателя
Привод шагового двигателя, использующий переключающие усилители для управления током двигателя. Приводы прерывателя более эффективны, чем приводы левого / правого вращения или приводы напряжения.

Контроллер (шаговый двигатель)
Система, состоящая из источника питания постоянного тока и переключателей питания, а также связанных цепей для управления переключателями в надлежащей последовательности.

Момент фиксации
Максимальный крутящий момент, необходимый для медленного вращения вала шагового двигателя без подачи энергии на обмотки. Это относится только к двигателям с постоянным магнитом или гибридным двигателям. Выводы отделены друг от друга.

Драйвер или привод
Электронный блок для преобразования цифровых входов шага и направления в токи для привода шагового двигателя.

Рабочий цикл
Процент времени включения относительно времени выключения. Устройство, которое всегда включено, имеет 100% рабочий цикл.Половина включения и половина выключения составляет 50% рабочего цикла.

Осевой люфт
Осевое движение вала из-за реверсирования осевой силы, действующей на вал с осевым зазором или малым предварительным осевым натягом.

Трение (кулон)
Сопротивление движению между несмазанными поверхностями. Эта сила остается постоянной с изменением скорости.

Трение (вязкое)
Сопротивление движению между смазываемыми поверхностями. Эта сила пропорциональна относительной скорости между поверхностями.

Удерживающий момент (статический момент)
Максимальный восстанавливающий момент, который создается двигателем, находящимся под напряжением, когда вал медленно вращается внешними средствами. Обмотки включены, но не переключаются.

Гибридный шаговый двигатель (HY)
Тип шагового двигателя, состоящий из статора и ротора с постоянным магнитом и переменным магнитным сопротивлением. Он использует конструкцию с двумя выступами.

Гистерезис (позиционный)
Разница между положениями шага при движении по часовой стрелке и положением шага при движении против часовой стрелки.Шаговый двигатель может остановиться немного ближе к истинному положению, что приведет к небольшой разнице между положением CW и CCW.

Индексатор
Электронное устройство управления, которое преобразует команды движения с компьютерного терминала в импульсы и сигналы направления для использования драйвером шагового двигателя.

Индуктивность (взаимная)
Свойство, которое существует между двумя токоведущими проводниками или катушками, когда магнитные линии потока от одного звена к линиям другого.

Индуктивность (собственная)
Константа, на которую необходимо умножить скорость изменения тока катушки, чтобы получить ЭДС самоиндукции счетчика.

Мгновенная частота пуска-останова
Максимальная скорость переключения, которую будет выполнять ненагруженный шаговый двигатель без пропуска шагов при запуске из состояния покоя.

Привод L / R
Привод, в котором используется внешнее сопротивление, чтобы обеспечить более высокое напряжение, чем у привода напряжения. Приводы L / R имеют лучшую производительность, чем приводы напряжения, но имеют меньшую производительность и эффективность, чем привод с прерывателем.

Максимальная скорость реверсирования
Максимальная скорость переключения, при которой ненагруженный двигатель будет реверсировать направление вращения без пропуска шагов.

Максимальная скорость нарастания
Максимальная частота импульсов, при которой шаговый двигатель без нагрузки будет работать и оставаться в синхронном состоянии.

Microstepping
Метод, при котором шаги двигателя электронным образом разделяются приводом на более мелкие шаги. Наиболее распространенными разрешениями микрошагов являются 10, 25 и 50 шагов на полный шаг, но доступно множество разрешений от 2 до 256 микрошагов на полный шаг.

Генератор
Устройство, которое используется для создания импульсов для приведения в действие шагового двигателя с заданной скоростью.Многие приводы Applied Motion доступны со встроенными осцилляторами.

Overshoot
Величина поворота вала шагового двигателя за пределы заданного положения остановки. Обычно относится к одиночному шагу.

Шаговый двигатель с постоянными магнитами (PM)
Шаговый двигатель, имеющий ротор с постоянными магнитами и намотанный статор.

Точность позиционирования
Максимальная погрешность на один оборот полного шага на 360 °. Выражается в процентах от полного шага.

Скорость втягивания (скорость отклика)
Максимальная скорость переключения, при которой ненагруженный двигатель может запускаться без потери позиций ступеней.

Вращающий момент
Максимальный крутящий момент нагрузки, при котором шаговый двигатель запускается и работает синхронно с последовательностью импульсов фиксированной частоты без потери положений шага.

Вытягивающий момент
Максимальный крутящий момент, который может быть приложен к двигателю, работающему с фиксированной частотой шагов при сохранении синхронизма.Любой дополнительный крутящий момент нагрузки приведет к остановке двигателя или пропуску шагов.

Частота импульсов
Частота, с которой инициируются последовательные шаги или переключаются обмотки.

Радиальный люфт
Перемещение вала из стороны в сторону из-за зазоров между валом и подшипником, подшипником и корпусом, а также внутренним зазором подшипника для шариковых и роликовых подшипников. (Побочная игра).

Скорость отклика (скорость втягивания)
Скорость переключения ненагруженного двигателя может следовать из стоячего пуска без пропущенных шагов.

Время установления
Истекшее время с момента, когда ротор достигает заданного положения шага и колебания устанавливаются в пределах указанного диапазона смещения относительно конечного положения, обычно от ± 3 до ± 5 процентов.

Момент остановки (удерживающий или статический крутящий момент)
Максимальный восстанавливающий момент, который создается двигателем, находящимся под напряжением, когда вал медленно вращается с помощью внешних средств. Обмотки не переключаются.

Угол шага
Номинальный угол, на который вал шагового двигателя вращается между соседними положениями шага.

Частота шагов (скорость)
Число шагов, которые вал вращает в течение заданного интервала времени.

Пошаговая точность
Максимальная ошибка, возникающая между любыми соседними шагами, выраженная в процентах от одного полного шага.

Коммутирующий усилитель
Устройство, которое включает и выключает высокое напряжение для управления током. Некоторые усилители (типы ШИМ) переключаются с постоянной частотой и регулируют рабочий цикл для управления током.Другие типы имеют фиксированное время выключения и регулируют частоту.

Последовательность переключения (последовательность включения)
Последовательность и полярность напряжений, приложенных к катушкам шагового двигателя, которые приводят к заданному направлению вращения.

Термическое сопротивление
Сопротивление потоку тепла между двумя поверхностями одного или разных тел. Термическое сопротивление шаговых двигателей равно повышению температуры обмотки выше температуры окружающей среды, деленному на мощность, рассеиваемую в обмотке.(Температура обмотки превышает температуру окружающей среды) / (Ватты, рассеиваемые в обмотке) = ° C / Ватт.

Термическая постоянная времени
Время, необходимое для того, чтобы обмотка двигателя достигла 63,2% от конечной температуры.

Кривая смещения крутящего момента
Удерживающий (восстанавливающий) крутящий момент, построенный как функция углового смещения ротора при включенном двигателе.

Градиент крутящего момента (жесткость)
Коэффициент изменения удерживающего момента для конкретного изменения положения вала, когда двигатель находится под напряжением.

Привод униполярный
Ток фазной обмотки двигателя переключается только в одном направлении. Полярность приложенного напряжения к каждой обмотке всегда одинакова. Для униполярных приводов требуются 6- или 8-выводные двигатели.

Шаговый двигатель с переменным сопротивлением (VR)
Шаговый двигатель, имеющий обмотанный статор или статоры с выступающими полюсами, работающий с ротором из мягкого железа, имеющим выступающие полюсы на периферии. В шаговом двигателе с переменным сопротивлением постоянные магниты отсутствуют.

Вязкостное демпфирование
Демпфер, обеспечивающий сопротивление или момент трения, пропорциональные скорости. На нулевой скорости тормозной момент снижается до нуля.

Вязко-инерционный демпфер
Демпфер с инерционной связью с валом двигателя через пленку вязкой жидкости, обычно силиконового масла, для минимизации колебаний вязкости из-за изменений температуры. Этот демпфер срабатывает только при изменении скорости между инерцией демпфера и валом двигателя. На установившейся скорости демпфер не действует.

Привод напряжения
Привод работает при минимальном напряжении, необходимом для безопасного ограничения тока двигателя. Двигатели, используемые с приводами напряжения, создают меньший крутящий момент на более высоких скоростях, чем при использовании с приводами L / R или чопперами.

Волновой привод
Одновременное включение фаз двигателя. Управляйте двигателем по одной фазе или с обмоткой за раз.

Момент фиксации и удерживающий момент: в чем разница?

Одна особенность шаговых двигателей, которая отличает их от других типов двигателей, особенно серводвигателей, заключается в том, что они демонстрируют удерживающий момент.Это означает, что когда обмотки находятся под напряжением, но ротор неподвижен, двигатель может удерживать нагрузку на месте. Но шаговый двигатель также может удерживать нагрузку на месте, когда к обмоткам не подается ток (например, при отключенном питании). Это обычно известно как крутящий момент фиксации или остаточный крутящий момент.

Момент фиксации

Другими словами, фиксирующий момент — это величина крутящего момента, который двигатель производит, когда обмотки не находятся под напряжением. Эффект фиксирующего момента может ощущаться при ручном перемещении вала двигателя в виде пульсаций крутящего момента или зубчатого зацепления.

Из трех типов шаговых двигателей — с регулируемым магнитным сопротивлением, с постоянным магнитом и гибридным — только электродвигатели с регулируемым магнитным сопротивлением не обладают фиксирующим моментом. Это происходит из-за разницы в конструкции между двигателями с переменным сопротивлением и двигателями с постоянным магнитом и гибридными двигателями. И в двигателях с постоянным магнитом, и в гибридных шаговых двигателях используется ротор с постоянным магнитом, который притягивается к полюсам статора, даже когда на обмотки статора отсутствует питание. С другой стороны, в двигателях с регулируемым сопротивлением используется пассивный (немагнитный) ротор из мягкого железа; следовательно, нет притяжения между ротором и статором, когда обмотки статора не находятся под напряжением.Гибридные шаговые двигатели имеют зубцы на поверхности ротора, поэтому они могут лучше управлять магнитным потоком между статором и ротором, что дает им более высокие значения удерживающего, динамического и фиксирующего крутящего момента, чем у шаговых двигателей с постоянными магнитами.

Зубья по периметру ротора с постоянными магнитами гибридного шагового двигателя придают ему более высокий удерживающий, рабочий и фиксирующий крутящий момент, чем у других типов шаговых двигателей.
Изображение предоставлено: allaboutcircuits.com

Поскольку необходимо преодолеть фиксирующий момент, прежде чем двигатель начнет двигаться, это снижает идеальный крутящий момент, который двигатель может создавать во время работы.Мощность, необходимая двигателю для преодоления крутящего момента фиксации, пропорциональна скорости двигателя. Таким образом, чем быстрее двигатель вращается, тем большее влияние крутящего момента фиксации будет на фактический выходной крутящий момент двигателя.

Фиксирующий крутящий момент снижает как идеальную мощность, так и идеальный крутящий момент, который может создать двигатель, причем эффект усиливается с увеличением скорости.
Изображение предоставлено: Geckodrive Motor Controls

С другой стороны, фиксирующий момент может быть полезен при остановке двигателя.Импульсу движущегося ротора противодействует фиксирующий момент, а также трение во вращающихся компонентах. Следовательно, более высокий момент фиксации помогает двигателю останавливаться быстрее. Фиксирующий момент обычно составляет от 5 до 20 процентов удерживающего момента двигателя.

Удерживающий момент

Удерживающий момент шагового двигателя — это величина крутящего момента, необходимая для перемещения двигателя на один полный шаг, когда обмотки находятся под напряжением, но ротор неподвижен. Удерживающий момент является одним из основных преимуществ шаговых двигателей по сравнению с серводвигателями, что делает шаговые двигатели хорошим выбором для случаев, когда необходимо удерживать нагрузку на месте.

Шаговые двигатели могут выдерживать нагрузку против внешней силы, когда двигатель неподвижен.
Изображение предоставлено: Oriental Motor U.S.A. Corp

Удерживающий момент обычно выше, чем рабочий крутящий момент, и ограничен в основном максимальным током, который может выдержать двигатель. С практической точки зрения удерживающий момент — это сумма магнитной силы, прилагаемой катушками для удержания текущего положения двигателя, плюс фиксирующий момент. Когда двигатель движется, крутящий момент, доступный на низких скоростях, равен удерживающему моменту за вычетом двухкратного момента фиксации (поскольку двигатель должен работать против крутящего момента фиксации).

A4988 Держатель драйвера шагового двигателя

A4983 / A4988 Держатель драйвера шагового двигателя с размерами.

Обзор

Этот продукт является несущей платой или коммутационной платой для микрошагового драйвера Allegro A4988 DMOS с транслятором и защитой от перегрузки по току; Поэтому мы рекомендуем внимательно прочитать техническое описание A4988 (1 МБ pdf) перед использованием этого продукта. Этот драйвер шагового двигателя позволяет управлять одним биполярным шаговым двигателем с выходным током до 2 А на катушку (дополнительную информацию см. В разделе «Рассеивание мощности » ниже).Вот некоторые из основных функций драйвера:

• Простой интерфейс управления шагом и направлением
• Пять различных разрешений шага: полный шаг, полушаг, четверть шага, восьмой шаг и шестнадцатый шаг
• Регулируемый контроль тока позволяет вам установить максимальный выходной ток с помощью потенциометра, что позволяет вам использовать напряжения, превышающие номинальное напряжение вашего шагового двигателя, для достижения более высокой скорости шага.
• Интеллектуальное управление измельчением, которое автоматически выбирает правильный текущий режим затухания (быстрое затухание или медленное затухание)
• Тепловое отключение при перегреве, блокировка при пониженном напряжении и защита от перекрестного тока
• Защита от короткого замыкания на массу и короткого замыкания

Этот продукт поставляется со всеми компонентами для поверхностного монтажа, включая микросхему драйвера A4988, которые установлены, как показано на рисунке продукта.

Этот продукт поставляется в индивидуальной упаковке с включенными, но не припаянными, штыревыми контактами 0,1 ″; у нас также есть версия с уже впаянными штырями заголовка. Для клиентов, заинтересованных в больших объемах при более низких затратах на единицу продукции, мы предлагаем версию в оптовой упаковке без штырей заголовка и версию в оптовой упаковке с установленными штырями заголовка.

Обратите внимание, что у нас есть несколько драйверов шаговых двигателей, которые можно использовать в качестве альтернативы для этого модуля (и для замены во многих приложениях):

• Держатель драйвера шагового двигателя Black Edition A4988 доступен с примерно на 20% большей производительностью; За исключением тепловых характеристик, Black Edition и эта (зеленая) плата взаимозаменяемы.
• Несущая MP6500 может выдавать до 1,5 А на фазу (непрерывно) без теплоотвода и доступна в двух версиях: одна с потенциометром для управления ограничением тока, а другая — с цифровым регулятором ограничения тока для динамической регулировки ограничения тока с помощью микроконтроллера. .
• Носитель DRV8825 предлагает примерно на 50% лучшую производительность в более широком диапазоне напряжений и имеет несколько дополнительных функций.
• Держатель DRV8834 работает с напряжением питания двигателя всего 2.5 В, что делает его пригодным для низковольтных приложений.
• Носитель DRV8880 предлагает динамически масштабируемое ограничение тока и «Автонастройку», которая автоматически выбирает режим затухания в каждом цикле ШИМ для оптимального регулирования тока на основе таких факторов, как сопротивление обмотки и индуктивность двигателя, а также его динамическая скорость и нагрузка.

Мы также продаем увеличенную версию несущей A4988, которая имеет защиту от обратной мощности на основном входе и встроенные 5 В и 3.Стабилизаторы напряжения 3 В, которые устраняют необходимость в отдельных источниках питания логики и двигателя.

Некоторые униполярные шаговые двигатели (например, с шестью или восемью выводами) могут управляться этим драйвером как биполярные шаговые двигатели. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с часто задаваемыми вопросами. С этим драйвером нельзя использовать униполярные двигатели с пятью выводами.

Оборудование в комплекте

Держатель драйвера шагового двигателя A4988 поставляется с одним разъединяемым штекером 1 × 16 контактов 0,1 дюйма. Разъемы могут быть припаяны для использования с беспаечными макетными платами или 0.Гнездовые разъемы 1 дюйм. Вы также можете припаять провода двигателя и другие соединения непосредственно к плате. (Также доступна версия этой платы с уже установленными разъемами).

Использование драйвера

Минимальная электрическая схема для подключения микроконтроллера к держателю драйвера шагового двигателя A4988 (полношаговый режим).

Силовые соединения

Драйвер требует, чтобы напряжение питания логики (3–5,5 В) было подключено к контактам VDD и GND, а напряжение питания двигателя (8–35 В) было подключено к контактам VMOT и GND. Эти источники питания должны иметь соответствующие развязывающие конденсаторы рядом с платой, и они должны обеспечивать ожидаемые токи (пиковые значения до 4 А для питания двигателя).

Предупреждение: В этой несущей плате используются керамические конденсаторы с низким ESR, что делает ее восприимчивой к деструктивным скачкам напряжения LC, особенно при использовании кабелей питания длиной более нескольких дюймов.При правильных условиях эти скачки напряжения могут превышать максимальное номинальное напряжение 35 В для A4988 и необратимо повредить плату, даже когда напряжение питания двигателя составляет всего 12 В. Один из способов защитить драйвер от таких скачков — установить большой (не менее 47 мкФ) электролитический конденсатор между мощностью двигателя (VMOT) и заземлением где-то рядом с платой.

Подключение двигателя

Четырех-, шести- и восьмипроводные шаговые двигатели могут приводиться в действие A4988, если они правильно подключены; Ответ на часто задаваемые вопросы подробно объясняет правильную проводку.

Предупреждение: Подключение или отключение шагового двигателя при включенном приводе может привести к его повреждению. (В более общем плане, переустановка чего-либо, пока оно находится под напряжением, вызывает проблемы.)

Размер шага (и микрошага)

Шаговые двигатели

обычно имеют размер шага (например, 1,8 ° или 200 шагов на оборот), который применяется к полному шагу. Микрошаговый драйвер, такой как A4988, обеспечивает более высокое разрешение за счет промежуточных положений ступеней, которые достигаются за счет подачи питания на катушки с промежуточными уровнями тока.Например, управление двигателем в четвертьшаговом режиме даст двигателю с 200 шагами на оборот 800 микрошагов на оборот за счет использования четырех различных уровней тока.

Входы селектора разрешения (размера шага) (MS1, MS2 и MS3) позволяют выбирать из пяти разрешений шага в соответствии с таблицей ниже. MS1 и MS3 имеют внутренние понижающие резисторы 100 кОм, а MS2 имеет внутренний понижающий резистор 50 кОм, поэтому оставление этих трех выводов выбора микрошага отключенными приводит к переходу в полношаговый режим.Для правильной работы микрошаговых режимов необходимо установить достаточно низкий предел тока (см. Ниже), чтобы сработало ограничение тока. В противном случае промежуточные уровни тока не будут поддерживаться должным образом, и двигатель будет пропускать микрошаги.

MS1	MS2	MS3	Разрешение микрошагов
Низкая	Низкий	Низкий	Полный шаг
Высокая	Низкий	Низкий	Полушаг
Низкая	Высокая	Низкий	Четверть шага
Высокая	Высокая	Низкий	Восьмая ступень
Высокая	Высокая	Высокая	Шестнадцатая ступень

Управляющие входы

Каждый импульс на входе STEP соответствует одному микрошагу шагового двигателя в направлении, выбранном выводом DIR.Обратите внимание, что контакты STEP и DIR не подтягиваются к какому-либо определенному напряжению внутри, поэтому вы не должны оставлять ни один из этих контактов плавающим в вашем приложении. Если вам просто нужно вращение в одном направлении, вы можете связать DIR напрямую с VCC или GND. Микросхема имеет три разных входа для управления многочисленными состояниями питания: RST, SLP и EN. Подробные сведения об этих состояниях питания см. В таблице данных. Обратите внимание, что штифт RST плавающий; Если вы не используете контакт, вы можете подключить его к соседнему контакту SLP на печатной плате, чтобы поднять его и включить плату.

Ограничение тока

Одним из способов повышения производительности шагового двигателя является использование максимально возможного напряжения для вашего приложения. В частности, увеличение напряжения, как правило, позволяет увеличить скорость шагов и крутящий момент, поскольку ток в катушках может изменяться быстрее после каждого шага. Однако для безопасного использования напряжений, превышающих номинальное напряжение шагового двигателя, необходимо активно ограничивать ток катушки, чтобы не допустить превышения номинального тока двигателя.

A4988 поддерживает такое ограничение активного тока, а подстроечный потенциометр на плате может использоваться для установки ограничения тока. Один из способов установить ограничение тока — это перевести драйвер в полношаговый режим и измерить ток, протекающий через одну катушку двигателя, одновременно регулируя потенциометр ограничения тока. Это должно быть сделано с двигателем, удерживающим фиксированное положение (т. Е. Без синхронизации входа STEP). Обратите внимание на , что ток, который вы измеряете, составляет всего 70% от фактической настройки ограничения тока , так как обе катушки всегда включены и ограничены этим значением в полношаговом режиме, поэтому, если вы позже включите микрошаговые режимы, ток через катушки смогут превышать этот измеренный ток полного шага на 40% (1/0.7) на определенных ступенях; Пожалуйста, примите это во внимание при использовании этого метода для установки текущего лимита. Также обратите внимание, что вам нужно будет выполнить эту настройку еще раз, если вы когда-нибудь измените логическое напряжение Vdd, поскольку опорное напряжение, которое устанавливает ограничение тока, является функцией Vdd.

Примечание: Ток катушки может сильно отличаться от тока источника питания, поэтому не следует использовать ток, измеренный на источнике питания, для установки ограничения тока. Подходящее место для установки измерителя тока — это последовательно с одной из катушек шагового двигателя.

Другой способ установить ограничение тока — это вычислить опорное напряжение, которое соответствует желаемому пределу тока, а затем отрегулировать потенциометр ограничения тока до тех пор, пока вы не измерите это напряжение на выводе VREF . Напряжение на выводе VREF доступно через переходное отверстие, обведенное кружком на нижней шелкографии печатной платы. Ограничение тока I _MAX относится к опорному напряжению следующим образом:

« I_ (МАКС) = (V_ (REF)) / (8 * R_ (CS)) `

или, преобразованный для решения для VREF:

« V_ (REF) = 8 * I_ (MAX) * R_ (CS) `

R _CS — текущее сопротивление измерения; оригинальные версии этой платы использовали 0.050 Ом резисторов считывания тока, но мы перешли на использование резисторов считывания тока 0,068 Ом в январе 2017 года, что делает более полезными диапазон регулировочного потенциометра. На следующем рисунке показано, как определить, какие резисторы измерения тока установлены на вашей плате:

Идентификация исходных сенсорных резисторов 50 мОм (слева) и сенсорных резисторов 68 мОм (справа), представленных в январе 2017 года.

Итак, например, если вы хотите установить предел тока на 1 А и у вас есть плата с резисторами считывания 68 мОм, вы должны установить VREF на 540 мВ.2) = I_ (MAX) = 1 текст (A) «

Если вместо этого вы хотите, чтобы ток через каждой катушки составлял 1 А в полношаговом режиме, вам необходимо установить ограничение тока на 40% выше, или 1,4 А, так как катушки ограничены примерно 70% установленный предел тока в полношаговом режиме (уравнение выше показывает, почему это так). Чтобы сделать это с платой с резисторами считывания 68 мОм, вы должны установить VREF на 770 мВ.

Рекомендации по рассеиванию мощности

ИС драйвера A4988 имеет максимальный номинальный ток 2 А на катушку, но фактический ток, который вы можете передать, зависит от того, насколько хорошо вы можете поддерживать ИС в холодном состоянии.Печатная плата носителя предназначена для отвода тепла от ИС, но для подачи более примерно 1 А на катушку требуется теплоотвод или другой метод охлаждения.

Этот продукт может нагреться до , чтобы обжечься задолго до того, как чип перегреется. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом и другими подключенными к нему компонентами.

Обратите внимание, что измерение тока, потребляемого источником питания, обычно не дает точного измерения тока катушки.Поскольку входное напряжение для драйвера может быть значительно выше, чем напряжение катушки, измеренный ток на источнике питания может быть немного ниже, чем ток катушки (драйвер и катушка в основном действуют как импульсный понижающий источник питания). Кроме того, если напряжение питания очень высокое по сравнению с тем, что требуется двигателю для достижения заданного тока, рабочий цикл будет очень низким, что также приведет к значительным различиям между средним и среднеквадратичным токами.

Принципиальная схема

Принципиальная схема держателя драйвера шагового двигателя A4988 (как для зеленого, так и для черного цветов).

Примечание: Эта плата представляет собой прямую замену нашей оригинальной (и теперь снятой с производства) держателя драйвера шагового двигателя A4983.