Линейный шаговый двигатель

Привет, друзья! Мне выпала удачная возможность познакомить вас с, разрывающей мозг неокрепших автоматчиков, модификацией шагового двигателя из популярной линейки Nema17.

Это чудо называется - линейный шаговый двигатель. И да, он создан не для вращения шпильки, а для её линейного перемещения. Все, кто с ним впервые сталкиваются, начинают с поиска гайки под резьбу его шпильки по старинке. Но прикол в том, что гайка ему не нужна абсолютно. Потому что она уже есть внутри двигателя. Она здесь вращается вместе с ротором. Она закреплена внутри ротора.

Теперь давайте подключим и покрутим наш линейный шаговый двигатель. 

Нам понадобится любой драйвер для шаговых двигателей, с максимальным током выше 1,68А. Я использовал драйвер TB6600 для скорости и простоты настройки и монтажа.

Контроллер Arduino Nano здесь выполняет функцию генератора импульсов с периодом 1мс.

После включения питания и, подачи управляющих импульсов, двигатель вибрирует и гудит, но механического перемещения не будет происходить, пока мы не зафиксируем шпильку. После зажатия конца шпильки рукой двигатель с силой протягивает шпильку через себя. Это и есть линейное движение, зашифрованное в названии типа таких двигателей – линейный шаговый двигатель.

А теперь я поменяю направление вращения ротора, подав противоположный сигнал на вход DIR драйвера.

Включаю питание и держу конец шпильки и шаговый двигатель в руках. Для монтажа этого электромеханического узла, необходимо прикрепить двигатель к одной детали и конец шпильки жестко прикрепить к другой детали, которая должна удаляться и приближаться относительно первой.

Фиксаторов у шпильки никаких нет, и она может выкрутиться полностью из двигателя, но потом её без труда можно руками закрутить назад.

С двигателем шла вот такая документация с чертежом. Видим обычную документацию биполярного шагового двигателя. Здесь немного странно представлена распиновка двигателя. Цвета проводов соответствуют, а номера выводов нет. Сила удержания указана небольшая и это, похоже, касается вращательного движения, но на самом деле сила линейного перемещения у двигателя внушительная – руками не остановишь. Ведь эта система представляет собой червячную передачу. Что еще интересно по этим параметрам: точность перемещения шпильки получается равной 2мм / 200 шагов = 0,01мм/шаг. Как вам такое?

Я вижу один основной минус в использовании подобных механических решений. Это то, что вручную такую шпильку нельзя будет прокручивать во время наладки и ремонта конечного устройства. Для поворота потребуется или освободить двигатель от крепления или конец шпильки. И еще одним минусом можно назвать то, что шпилька может выскакивать из двигателя в крайнем положении, если её ход ничем не ограничить механически. А остальное все – плюсы. Поддержите нас лайком, подпиской и до новых встреч.