17HS4401: Все, что вам нужно знать о шаговом двигателе Nema 17

🎉 Запускаем новый Telegram-канал и чат! Присоединяйтесь, обсуждаем лазерные технологии и многое другое. Сейчас идет набор, станьте частью большого комьюнити в будущем! Канал: GistroyRu | Чат: GistroyChat

Самый распространенный шаговый двигатель широко используется при построении 3D принтеров, ЧПУ станков, граверов и в других проектах за счет своего высокого крутящего момента, надежности и доступной цены.

Nema 17HS4401 - это пример двигателя серии NEMA 17, которая должна свое название размерам корпуса двигателя: примерно 1.7 дюйма на сторону. Вот несколько интересных фактов об этом двигателе:

1. Он является шаговым двигателем. Шаговые двигатели отличаются от обычных электрических двигателей тем, что они могут вращаться на точно определенные углы (шаги).
   
2. В модели Nema 17HS4401, "HS" означает "Hybrid Stepper", то есть Гибридный Шаговый, что указывает на то, что этот двигатель является гибридным шаговым двигателем, объединяющим преимущества двух разных типов шаговых двигателей - переменного релуктанса и постоянного магнита.
   
3. Они нашли широкое применение в 3D-принтерах, что сделало их известными даже среди неспециалистов. Они используются для точного контроля перемещения печатающей головки по всем трём осям.
   
4. Модель 17HS4401 имеет достаточно высокое разрешение, делающее его особенно полезным в приложениях, требующих высокой точности.
   
5. В отличие от многих других электромеханических устройств, шаговые двигатели, включая Nema 17HS4401, могут сохранять свою позицию даже без подачи электропитания. Это особенно полезно в ситуациях, когда двигатель должен держать нагрузку в определенной позиции на протяжении длительного времени.
   
6. Nema 17HS4401, как и многие другие шаговые двигатели, обеспечивает высокий крутящий момент при низких скоростях вращения, что делает его идеальным для многих применений, где требуется точное и плавное управление.
   

Шаговые двигатели имеют достаточно широкое применение в сегодняшнее время. В первую очередь, следует заметить, что это электродвигатели. Следовательно, в них электрическая энергия переходит в механическую. Это недорогой способ решения проблем при сборке различных устройств.

Электродвигатель представляет собой подвижный ротор и неподвижный статор. Первый из них содержит постоянный магнит, а второй катушки, на каждой из которых есть обмотка. Говоря простым языком, намагниченный сердечник окружен катушками с обмоткой. Точно контролируя ток можно заставить вал двигаться дискретно. Электричество подается на одну. Туда притягивается намагниченный вал, потом на другую – снова движение вала. При применении технологии микрошагов, у моторов есть возможность подавать ток одновременно на две катушки и тогда вал будет останавливаться в промежуточном этапе между ними.

Способ подключения обмоток и определяет тип подключения шагового электромотора. Данный вид, исходя из названия, не вращается непрерывно, движение происходит пошагово. Важной характеристикой является шаг ротора, то есть угол, на который поворачивается ротор при одном импульсе, он и является частью полного оборота. И размер этого шага зависит от устройства мотора и от способа управления.

• Полношаговый.
• Полушаговый.
• Волновой.

Гибридные шаговые, к которым относится 17hs4401 появились позже, и, как и понятно из названия, соединили в себе все плюсы предыдущих вариантов. Основным преимуществом стала возможность сделать угол шага меньше. Мотор прекрасно справляется и с динамическими крутящими моментами и с удерживающими и может производить вращение с гораздо большей скоростью, чем его предшественники. Но стоимость такого выше, однако, это компенсируется его возможностями. Чаще всего можно встретить 100 или 200 микрошагов на целый оборот и с шагом, соответственно 3,6 и 1,8 градуса.

Шаговый электродвигатель NEMA 17hs4401 один из самых популярных из этой серии. Что значит NEMA. Многие ошибочно полагают, что это название компании производителя, однако это Национальная Ассоциация производителей электрооборудования. Хоть она и базируется в США, но, фактически, имеет международные стандарты. В 1984 Ассоциация установила несколько стандартов для размеров, которые используются и сегодня: NEMA 17 и NEMA 23. Часто многие описывая процесс создания какого-либо устройства, а чаще всего его используют для 3D – принтеров, указывают NEMA 17, что характеризует только размер, без учета таких важных факторов как напряжение, ток, угол шага, его полярность.

Каким образом подключается двухфазный прибор. При покупке к нему должна прилагаться инструкция с картинками, при отсутствии таковой можно найти фазы опытным путем. Следует использовать мультиметр для «прозвона» проводов попарно. Если сигнала нет, значит, они относятся к разным фазам. Попарно делим провода, основываясь на сигналах мультиметра. Берем драйвер. Либо на нем, либо в его описании есть обозначения А плюс, А минус, и В плюс, В минус. Присоединяем провода, если перепутаются местами плюс и минус, то вращение начнется в другую сторону. Следует поменять их местами для правильного направления.

Использование 17hs4401 очень широко. Его ставят в станках с ЧПУ, аналоговых часах, 3D – принтерах, лазерных граверах, квадрокоптерах. Перечислять можно бесконечно. Увидеть в работе такой движок может даже непрофессионал, когда открывает объектив фотоаппарата и фокусируется на изображении. Скорее всего, именно таким степпером приводится в действие объектив.

Использование такого устройства обеспечивает точность, плавность при грамотном использовании драйверов управления и надежность. Их относительно невысокая стоимость делает процесс создания приборов максимально доступным. Купить такой мотор можно как в магазинах у официальных дилеров, так и в известном всем интернет-магазине. Следует внимательно отнестись к приобретению, потому что качество обмотки – это лотерея в китайских магазинах, но от нее зависит качество двигателя. Единственный момент, необходимо иметь знания для подключения и работы с контроллером, но, скорее всего, человек, который не понимает в электронике и конструировании приборов абсолютно ничего не возьмется за его создание.

Каким образом подключается двухфазный прибор. При покупке к нему должна прилагаться инструкция с картинками, при отсутствии таковой можно найти фазы опытным путем. Следует использовать мультиметр для «прозвона» проводов попарно. Если сигнала нет, значит, они относятся к разным фазам. Попарно делим провода, основываясь на сигналах мультиметра. Берем драйвер. Либо на нем, либо в его описании есть обозначения А плюс, А минус, и В плюс, В минус. Присоединяем провода, если перепутаются местами плюс и минус, то вращение начнется в другую сторону. Следует поменять их местами для правильного направления.

Использование 17hs4401 очень широко. Его ставят в станках с ЧПУ, аналоговых часах, 3D – принтерах, лазерных граверах, квадрокоптерах. Перечислять можно бесконечно. Увидеть в работе такой движок может даже непрофессионал, когда открывает объектив фотоаппарата и фокусируется на изображении. Скорее всего, именно таким степпером приводится в действие объектив.

Использование такого устройства обеспечивает точность, плавность при грамотном использовании драйверов управления и надежность. Их относительно невысокая стоимость делает процесс создания приборов максимально доступным. Купить такой мотор можно как в магазинах у официальных дилеров, так и в известном всем интернет-магазине. Следует внимательно отнестись к приобретению, потому что качество обмотки – это лотерея в китайских магазинах, но от нее зависит качество двигателя. Единственный момент, необходимо иметь знания для подключения и работы с контроллером, но, скорее всего, человек, который не понимает в электронике и конструировании приборов абсолютно ничего не возьмется за его создание.