Выполнение обмоток статора шаговых двигателей

В зависимости от конфигурации обмоток ШД делятся на биполярные и униполярные. Биполярный шаговый двигатель имеет одну обмотку в каждой фазе статора. В этом случае, для изменения направления магнитного потока обмотки, драйвером (силовой электронный блок управления) изменяется полярность питающего напряжения (рис. 5.74,а). Всего биполярный двигатель имеет две обмотки и, соответственно, четыре вывода. Для такого типа двигателя требуется мостовой, или полумостовой драйвер с двухполярным питанием.

Униполярный шаговый двигатель имеет одну обмотку в каждой фазе статора (рис. 5.74,6), но с отводом от середины обмотки.

Рис. 5.74. Схемы питания обмоток статора шагового двигателя: а — биполярный двигатель; б — униполярный; в — четырёхобмоточный Это позволяет изменять направление магнитного потока поля статора, создаваемого обмоткой, переключением половинок одной обмотки.

При этом существенно упрощается схема драйвера, который должен иметь только 4 простых ключа. Таким образом, в униполярном двигателе используется другой способ изменения направления магнитного потока поля. Средние выводы обмоток фаз статора могут быть объединены внутри двигателя, поэтому такой двигатель может иметь 5 или 6 выводов. Иногда униполярные двигатели имеют раздельные 4 обмотки статора, поэтому их ошибочно называют 4 фазными двигателями, каждая обмотка которых имеет отдельные выводы, поэтому выводов всего 8 (рис. 5.74,в). При соответствующем соединении обмоток такой двигатель можно использовать как униполярный или как биполярный. Униполярный двигатель с двумя обмотками и отводами тоже можно использовать в биполярном режиме, если отводы оставить неподключенными. В любом случае ток обмоток следует выбирать так, чтобы не превысить максимальной рассеиваемой мощности ШД.

Если сравнивать между собой биполярный и униполярный двигатели, то биполярный имеет более высокую удельную мощность. При одних и тех же размерах биполярные двигатели обеспечивают больший крутящий момент.