Motors pas a pas

Més recentment, el terme motor pas a pas només era conegut per un cercle estret d’enginyers elèctrics. Ara, els motors pas a pas han rebut l'honorable dret de ser cridats només per les seves "inicials": evidència SD de l'ús generalitzat de màquines elèctriques d'aquest tipus.

La imaginació demana involuntàriament la imatge d'una màquina elèctrica que es redueix amb les extremitats. No, no es tracta d’un robot, tot i que un motor pas a pas pot controlar una de les seves articulacions. El cotxe en si és molt senzill. Un motor pas a pas es pot representar en forma de diversos electroimants amb bobinatges de pols en una part fixa (estator) i una armadura que, en canviar els enrotllaments, gira o es mou progressivament. Per entendre com funciona un motor pas a pas, recordeu el principi de funcionament d’altres màquines elèctriques, com ara sincrònics.

Hi ha dos o tres bobinatges a l'estator. Flueixen al seu voltant per canviar suaument els corrents sinusoïdals. Juntament amb el corrent, el camp electromagnètic impulsat per cada enrotllament pulsiona. Els corrents de les bobines no augmenten i cauen simultàniament, sinó amb un retard estrictament definit; els enrotllaments es canvien els uns dels altres i ocupen seccions alternades uniformement de la superfície cilíndrica.

A causa d'això, dues o tres ones de camp polsants (segons el nombre de bobinatges) formen una ona en moviment. Per a cada cicle d'un canvi complet de corrent en els enrotllaments, l'ona resultant recorre tota la superfície cilíndrica de l'estoració de l'estator o part d'aquesta. El camp gira uniformement, portant el rotor juntament amb ell. Els corrents de les bobinades canvien contínuament, de manera que el camp de la bretxa de treball i el rotor giren contínuament. El moviment consta de molts desplaçaments infinitament petits.

I si en algun moment atureu els canvis de corrents, congeleu-los al nivell assolit, de totes maneres, que, com al cinema, mostreu el mateix marc durant algun temps? Juntament amb els corrents de les bobines, l’ona del camp itinerant es congelarà en alguna posició i amb ella el rotor s’aturarà. Canviem el grup de trames i aturem-ne l’últim, el rotor gira un cert angle i es congelarà de nou.

Repetiu això una vegada i una altra. El cotxe obedientment caminava per unes escales. Va resultar ser molt senzill canviar els corrents de bobinatges amb salts grans o petits, congelant el procés sobre qualsevol trama. N’hi ha prou amb aplicar passos de polsos rectangulars als enrotllaments en lloc de canviar contínuament les tensions. Cada impuls és un pas i es pot retardar, si es vol, fins a l’infinit, és a dir, aturar el procés i bloquejar el rotor. Mentre que els polsos alternen lentament, el motor avança de manera diferenciada.

El nostre ull és capaç de distingir diverses desenes de passos per segon. Però els fotogrames van fulminar: cent, dos-cents, mil, diverses desenes de milers de passos per segon. No només els nostres ulls, sinó també els instruments sensibles ja no distingeixen els passos, sinó que simplement veuen la rotació.

El motor pas a pas funciona, com abans, tot i que va balancejant-se una mica, perquè fa tots els següents passos estrictament en el moment de l’arribada del següent comandament, i és possible que aquest moment no sigui el més convenient. L’automatisme intern dels moviments és destruït i substituït per l’obediència cega a l’equip. Però, en qualsevol moment, a qualsevol pas, podem ordenar: "Congela!". El rotor es balanceja i es congelarà exactament en la posició indicada.

Proveu de moure’l amb força quan no hi ha equip. Resistirà decididament i, si el motor és de bona construcció, no el prendreu amb les mans nues. El camp electromagnètic no vol separar-se amb el rotor, ni en moviment ni en repòs. És el que el sosté en la seva tenaç abraçada i el fa repetir tots els seus moviments.

Per cert, la "costura" de passos individuals i, si voleu, de cicles elementals o cicles de moviment en una seqüència infinita, que percebem com a rotació contínua amb pulsacions de velocitat lleugerament notables, es produeix en una màquina de corrent directe de la mateixa manera que en un motor de combustió interna. Només allà, el paper dels operaris incansables no són els pinzells, sinó les espelmes elèctriques.

Els passos del camp, perquè les tecles electròniques s’obren mitjançant ordres des de l’exterior, llavors prohibeixen l’accés de corrent als bobinatges. El motor pas a pas funciona amb un cervell electrònic i les seves capacitats es fan excepcionals, de vegades immensament.

Diagrama esquemàtic d’un motor pas a pas monofàsic amb un sistema magnètic simètric per a rellotges, comptadors i dispositius d’automatització industrial.

Motor pas a pas CNC

La tecnologia moderna és inconcebible sense fresar, tornejar, EDM i moltes altres màquines controlades digitalment. La majoria funcionen gràcies als motors pas a pas.

Els motors pas a pas es van instal·lar en els mecanismes de control de les laminadores, premses i altres màquines metal·lúrgiques, es van convertir en un dels elements més habituals de l’automatització, el treball en rellotges elèctrics, temporitzadors i comptadors, en vaixells, avions i satèl·lits artificials de la Terra, allà on es requereixi de forma ràpida, precisa i fiable. compliment de la voluntat de l’home.

Amb l'expansió de les professions de treball del motor pas a pas, va sorgir una direcció desenvolupada independent - accionament elèctric discret amb motors pas a pas. Els seus orígens van ser científics i enginyers del laboratori problemàtic de l'electromecànica MPEI.

El motor pas a pas aconseguí la primera victòria el 1957, quan la primera fresadora del món soviètic controlada digitalment es va exposar a l’Exposició Mundial de Brussel·les, on es van presentar diversos interessants estands d’exposició. Aquesta exposició va rebre la Gran Medalla d’Or i va obrir una nova pàgina en màquines-eina.

Boris Ivobotenko, doctor en ciències tècniques