Степпер эффективность: Какая польза степпера для похудения? Эффективность тренажера степпер

Тренажер для ног — степпер, плюсы и минусы — Trensalon.ru

Для получения красивого и подтянутого тела существует множество средств, но какие из них наиболее эффективны? Часто используются такие приспособления, помогающие без особых усилий строить свои мышцы. Эффективность тренажера степпер подтверждается сотнями специалистов, поскольку достаточно уделить тридцать минут в день, чтобы получить красивые и подтянутые ноги.

Отличное решение для домашних тренировок

ренажер, чтобы заниматься самому без вреда для здоровья? Главные различия приспособлений – в способе действия: одни являются механическими, а другие – электронные. Также, могут отличаться по способу движения и внутренним особенностям конструкции.

Преимущества механического варианта в том, что она простая и недорогая, поскольку не оснащается мини-компьютером. Такие тренажеры не обладают функциональностью, как электромагнитные модели, но все же пользуются значительной популярностью благодаря определенным причинам:

• доступная стоимость;
• мобильность и быстрая сборка;
• компактные размеры, потому можно хранить в небольшом помещении или брать с собой в дорогу.

Преимущества тренажера степпер электронного типа заключаются в наличии миникомпьютера. Его задача заключается в контроле занятий, расчете нагрузки, проведенного времени, а также количество калорий и шагов. Тут же имеются датчики, которые следят за частотой пульса – необходимая функция для тех, кто имеет проблемы со здоровьем.

Различия тренажера по типу движения

Учитывая размеры и особенности конструкций, можно выделять, как обычные, так и классические степперы. Описание заключается в том, что они обладают повышенными габаритами и комплектуются с дополнительными рычагами, что позволяет тренировать дополнительно большую группу мышц.

Одним из популярных типов для домашнего пользования является поворотная модель. Ее достоинство в дополнительно оснащенной поворотной стойке. Это помогает тренировать не только ноги, но и боковой пресс, спину и грудь. Польза тренажера степпер касается почти всех групп мышц, что позволит подтянуть свое тело простыми упражнениями.

Также распространенным представителем тренировочных приспособлений можно назвать балансировочную конструкцию. Принцип ее схож с качелями, когда одна педаль опускается вниз, а вторая идет вверх. Таким образом, центр тяжести смещается из одной стороны в другую. В результате, получается комбинированная нагрузка ног, талии и боковых мышц спины. Советы и рекомендации, специалистов подтверждают, что занятия на этом тренажере помогают укрепить мышцы-стабилизаторы, которые не до конца задействуются при обычных тренировках.

Существуют ли минусы и как их избежать?

Любой тренажер не только несет пользу для физической формы, но имеет определенные недостатки:

• коленные суставы часто перегружаются;
• тренировки проходят однообразно, иногда даже скучно, потому без просмотра любимых сериалов или прослушивания музыки просто не обойтись;
• мини-степпер является эффективным средством, но это всего лишь тренажер для новичков, потому профессионалам он не подходит по причине низкой нагрузки;
• не динамичная, статичная нагрузка не дает должного эффекта, потому стоит комбинировать с другими упражнениями для похудения.

Недостатки тренажера степпер, конечно, бросаются в глаза, но это не значит, что придется затрачивать больше времени на тренировки с ним, чем при обычных упражнениях. Это совершенно не сложно, намного проще, чем стандартные приседания или бег, и дает возможность эффективно накачать мышцы ног и ягодиц.

Грамотное выполнение тренировок – залог успеха

Методом решения большинства проблем является правильное следование инструкций. Та же ситуация связана с использованием тренажеров. Чем правильнее его будут использовать, тем быстрее будет результат. Специалисты подготовили определенные рекомендации по тому, как достичь успеха:

• проводите тренировки регулярно;
• важно правильно выполнять технику упражнений;
• перед началом обязательно проведите разминку, а после – дыхательные упражнения;
• контролируйте пульс;
• держите ровную осанку.

О том, как правильно заниматься на тренажере степпер точных указаний нет. Лучше проконсультироваться со своим тренером, который подготовит вам индивидуальную программу тренировок на этом приспособлении.

Эффективность степпера для похудения

Кардионагрузки показаны всем, кто желает похудеть и повысить физическую выносливость. Поможет добиться таких результатов степпер – домашний тренажер, позволяющий проработать мышцы бедер и ягодиц, а также избавиться от жировых отложений. Занимаясь на степпере, тренирующийся имитирует подъем по лестнице. В процессе такой тренировки прорабатываются мышцы, улучшается функционирование дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Расскажем об особенностях занятий и пользе степпера и тренировок с его помощью.

Похудение на степпере

Занятия на данном тренажере подойдут только тем, у кого начальный или средний уровень физической подготовки. Для профессиональных спортсменов и бодибилдеров тренировки с помощью степпера окажутся зря потерянным временем. Похудение на степпере стоит выбрать и тем, кто не может пробежать 5 км менее, чем за полчаса. Если нет возможности интенсивно тренироваться как минимум 3 раза в неделю, этот домашний тренажер также подойдет для проработки мышц и избавления от лишних килограммов.

Основные правила для тех, кому нужно похудеть:

1. Оптимально тренироваться за 1,5-2 часа до завтрака. Если нет возможности организовать занятие после пробуждения, выберите любое другое время. Однако от последнего приема пищи должно пройти как минимум 1,5 часа.
2. В течение недели в первые 3 месяца нужно тренироваться 150 минут (суммарно). Оптимально организовывать занятия 4-5 раз в неделю. Средняя продолжительность одной тренировки – 35 минут. На 4-5 месяц регулярных занятий время ходьбы можно увеличить.
3. Занимаясь на мини-тренажере, нужно контролировать положение тела. Нужно стоять прямо, не запрокидывая при этом голову назад. Живот должен быть слегка подтянут, а мышцы пресса напряжены. Шагайте, слегка согнув ноги в коленях. Резкое выпрямление ног, прыжки исключены.

Примерный план тренировки для новичка выглядит так:

1. Начинают занятие с пятиминутной разминки – достаточно неспешно идти, контролируя осанку и мышцы пресса.
2. Следующие 20-30 минут идти в среднем темпе. Движения рук должны быть естественными. Не стоит прижимать конечности к туловищу или делать ими интенсивные махи.
3. Заканчиваю тренировку пятиминутной неспешной ходьбой, в процессе которой восстанавливаются мышцы и нормализуется сердечный ритм.

Тренировки важно сочетать с правильным питанием. Если нужно похудеть, рекомендуется свести к минимуму или вовсе исключить из рациона продукты, содержащие простые углеводы. Это сахар, любые кондитерские изделия, бананы, виноград.

Эффективен ли степпер

Если следовать приведенным выше рекомендациям, можно добиться хороших результатов в похудении. Чтобы терять вес и одновременно укреплять мышцы, стоит дополнить занятия на степпере пилатесом, регулярным выполнением упражнений с гантелями.

Также залогом продуктивных занятий станет правильно подобранный степпер. На что обратить внимание при покупке домашнего тренажера:

1. Педали должны иметь подходящую длину и ширину.
   Чтобы проверить тренажер, поставьте на него стопу. Если педали слишком короткие и узкие, откажитесь от покупки такого степпера.
2. Важным параметром тренажера является длина хода педали. Если, выполняя шаг, тренирующийся ощущает, что нога лишь слегка сгибается в коленном суставе, это свидетельствует о том, что степпер не подойдет для интенсивных тренировок.

Чтобы степпер был эффективным, не выбирайте его дистанционно. Перед тем как купить степпер важно самостоятельно оценить, насколько удобен тренажер, который вы приобретаете.

Эффект от степпера

Регулярно и правильно занимаясь, можно получить отличный эффект от степпера.

В чем заключается эффективность занятий на таком тренажере:

1. Во время тридцатиминутной тренировки удается сжечь до 250 калорий. Занятие на степпере – хорошее решение, если нет возможности бегать трусцой на стадионе или посещать тренажерный зал.
2. Чтобы увеличить расход калорий и ускорить похудение, можно усложнить тренировку, подключив к ходьбе упражнения для проработки мышц рук и спины.
3. Если регулярно уделять внимание кардионагрузкам, можно избавиться от целлюлита и неэстетичных «ушек» на бедрах. Чтобы усилить эффект, рекомендуется пользоваться специальными косметическими средствами, обладающими антицеллюлитным действием.
4. Уже через месяц регулярных занятий можно заметить уменьшение жировых отложений на ногах, ягодицах, животе, бедрах. Также улучшается состояние кожи проблемных зон – она становится упругой.

Перед тем, как начать худеть с помощью домашнего тренажера, нужно убедиться в отсутствии противопоказаний. К таковым относят:

• заболевания сердечно-сосудистой системы;
• опорно-двигательного аппарата;
• легочную недостаточность.

Запрещены интенсивные нагрузки и в период реабилитации после хирургической операции.

Комментарии

Виды степперов и их эффективность

Многие хотят избавиться от лишних килограммов, при этом не прилагая усилий. Для этого отлично подходит степпер. Постоянные занятия на этом устройстве способны сделать фигуру более стройной и спортивной, а также помочь вам уменьшить объемы с проблемных мест.

1. Мини-степперы

Компактные аппараты создают особую нагрузку на бедра, икры, ягодицы, что формирует эффектные округлые формы. При намерении тренировать руки при ходьбе делают махи, рывки и другие упражнения.

Нужно учитывать, что при опускании одной ноги на педаль нагрузка на другую сокращается. Такая методика позволяет дольше заниматься, но и снижает эффект от тренировки.

Степперы с рычагами для рук или поручнями

Степперы с оборудованием для рук напрягают мышцы рук, пресса, спины, грудной клетки и ног. После нескольких недель регулярных тренировок вы можете накачать бицепсы, трицепсы, сформировать упругий пресс, а мышцы спины и бедер сделать подтянутыми.

Для большего эффекта выбирайте модели с поручнями и независимым перемещением педалей. На панели управления можно подобрать необходимые режимы, видеть, какие мышцы задействованы больше всего, и контролировать сгоревшие за время занятия калории.

Поворотные степперы

От стандартных устройств они отличаются тем, что при шагании происходит поворот корпуса человека. Таким способом увеличивается нагрузка на бедра, ягодичные мышцы, пресс, грудь, спину. От повышения скорости движений зависит уровень нагрузки и результат тренировки.

Особенно он эффективен для похудения, сокращения сантиметров в некоторых частях тела. Он способствует уменьшению талии, сокращению складок на спине.

Балансировочные степперы

Принцип работы максимально прост: женщина или мужчина балансирует на поверхности тренажера, таким образом укрепляя ягодицы, икры, бедра, мышцы брюшного пресса. Чтобы усилить нагрузку на спину и руки, выполняют специальные упражнения и усиливают глубину наклонов.

Дозирующее устройство Степпер

Степпер – легкий и удобный в использовании дозатор для многократного дозирования, разработанный для комфортной и эффективной работы влаборатории.
	Степпер позволяет раскапывать жидкость до 44 раз в серии без повторного заполнения наконечника. В случае рутинных микробиологических исследований, требующих, как правило, дозирования по 1 мл суспензии в чашки Петри в нескольких повторностях, предлагаемый дозатор является удобным и надежным решением. Универсальная рукоятка степпера может работать с семью типами наконечников различного объема. С каждым типом наконечников можно дозировать 5 различных объемов. Степпер подходит для дозирования, в том числе и вязких жидкостей, так как работает по принципу позитивного вытеснения.  Особенности: семь наконечников для дозирования объемов от 10 до 5000 мкл пять установок объема, количество доз без повторного заполнения от 9 до 44 легкая и комфортная работа одной рукой стерильные и нестерильные наконечники принцип позитивного вытеснения Кат. номер Модель Диапазон дозирования 4540002 Шаговый дозатор Ленпипет Степпер (адаптер и 7 различных наконечников входят в комплект поставки) 10-5000 мкл       Наконечники для Степпера   Таблица соответствия объема дозирования и наконечника Степпера Положение колеса 1 2 3 4 5   Количество доз 44 22 15 11 9     Дозируемый объем, мкл Наименование наконечника   10 20 30 40 50 Наконечнки Степпера 0. 5 мл   25 50 75 100 125 Наконечнки Степпера 1.25 мл   50 100 150 200 250 Наконечнки Степпера 2.5 мл   100 200 300 400 500 Наконечнки Степпера 5 мл   250 500 750 1000 1250 Наконечнки Степпера 12.5 мл   500 1000 1500 2000 2500 Наконечнки Степпера 25 мл   1000 2000 3000 4000 5000 Наконечнки Степпера 50 мл
Нестерильные наконечники Степпера
Кат. номер Модель Дозируемый объем, мкл Объем, мкл Точность, % Воспроизводи- мость, CV % Кол-во в упаковке 9404170 Наконечники Степпера 0.5 мл 10, 20, 30, 40, 50 10 50 ±2.5 ±2.0 3,0 2,5 100 шт. 9404180 Наконечники Степпера 1.25 мл 25, 50, 75, 100, 125 25 125 ±2.0 ±1.5 3,0 2,0 100 шт. 9404190 Наконечники Степпера 2.5 мл 50, 100, 150, 200, 250 50 250 ±2.0 ±1. 5 2,5 2,0 100 шт. 9404200 Наконечники Степпера 5 мл 100, 200, 300, 400, 500 100 500 ±1.5 ±1.0 2,0 1,0 50 шт. 9404210 Наконечники Степпера 12.5 мл 250, 500, 750, 1000, 1250 250 1250 ±1.5 ±1.0 2,0 1,0 50 шт. 9404220 Наконечники Степпера 25 мл 500, 1000, 1500, 2000, 2500 500 2500 ±1.0 ±1.0 1,0 1,0 20 шт. 9404230 Наконечники Степпера 50 мл 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 1000 5000 ±1.0 ±1. 0 1,0 1,0 10 шт.
Стерильные наконечники Степпера
Кат. номер Модель Дозируемый объем, мкл Объем, мкл Точность, % Воспроизводи- мость, CV % Кол-во в упаковке 9404173 Наконечнки Степпера 0.5 мл 10, 20, 30, 40, 50 10 50 ±2.5 ±2.0 3,0 2,5 50 шт. 9404183 Наконечнки Степпера 1.25 мл 25, 50, 75, 100, 125 25 125 ±2. 0 ±1.5 3,0 2,0 50 шт. 9404193 Наконечнки Степпера 2.5 мл 50, 100, 150, 200, 250 50 250 ±2.0 ±1.5 2,5 2,0 50 шт. 9404203 Наконечнки Степпера 5 мл 100, 200, 300, 400, 500 100 500 ±1.5 ±1.0 2,0 1,0 25 шт. 9404213 Наконечнки Степпера 12.5 мл 250, 500, 750, 1000, 1250 250 1250 ±1.5 ±1.0 2,0 1,0 25 шт. 9404223 Наконечнки Степпера 25 мл 500, 1000, 1500, 2000, 2500 500 2500 ±1.0 ±1. 0 1,0 1,0 10 шт. 9404233 Наконечнки Степпера 50 мл 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 1000 5000 ±1.0 ±1.0 1,0 1,0 10 шт.

Степпер или эллиптический тренажер?

Автор: Дмитрий Сироткин

Эллиптический тренажер или степпер, что лучше?

За некоторыми исключениями выбор логично сделать в пользу эллипсоида.

В приведенном ниже перечислении преимуществ этих двух тренажеров основной акцент сделан на их эффективности для похудения. Как видим, даже формальный подход – сколько преимуществ нашлось у каждого из тренажеров, — демонстрирует уверенную победу эллиптического тренажера со счетом 5:2.

А если учесть, что он лучше по таким ключевым параметрам сравнения как эффективность сжигания калорий, риск получения травм, комплексность задействования мышц тела, то выбор тем более сдвигается в сторону этого популярного тренажера.

Тем не менее, для некоторых людей сочетание невысокой цены и компактности оказывается более существенным аргументом. А кому-то просто нравится заниматься на степпере.

Преимущества эллиптического тренажера

• Намного более высокая эффективность похудения по показателю количества сжигаемых калорий: в среднем 540–800 калорий в час по сравнению с 360-540 калориями в час при занятиях на степпере (см. также статью Какой тренажер лучше для похудения?).
• Задействуются мышцы как нижней, так и верхней части тела. Использование подвижных ручек (поручней) позволяет синхронизировать движения рук и ног. В принципе, при тренировках на степпере имеется возможность параллельно делать упражнения для рук (в том числе с гантелями), но их эффективность значительно ниже.
• Намного ниже риск получения травм из-за устойчивого положения ног на тренажере и их движения по эллиптической траектории, дополнительной опорой на ручки. Тогда как при занятиях на степпере имеются риски появления болей в суставах и падения с тренажера, а также противопоказания при заболеваниях позвоночника и суставов, некоторых хронических заболеваниях.
• Наличие режима обратного хода, при котором наши ноги двигаются назад, что дает возможность тренировать мышцы, которые трудно задействовать при движении ног вперед
• Почти полное отсутствие шума при занятиях на тренажере, в то время как мини-степперы нередко скрипят, нужно разбираться с их правильной смазкой.

Преимущества степпера

• Более компактен и удобен для эксплуатации и хранения в домашних условиях. Эллиптический же тренажер занимает больше площади и намного тяжелее.
• Намного дешевле, чем эллипсоид. К тому же, из-за компактности и небольшого веса мини-степпер не требует заказа доставки его из магазина автотранспортом.

 

Итак, в данном случае мы столкнулись с неравноценным выбором между двумя тренажерами, входящими в топ-5 тренажеров для похудения. Повторюсь при этом, что хотя выбор и неравноценен, он вовсе не предопределен. Немало людей на практике предпочитают степпер.

Замечу также, что если степперу нелегко претендовать на роль основного и единственного тренажера для похудения, то зато он отлично подходит на роль дополнительного тренажера к более эффективному тренажеру.

Возможно, вас также заинтересует статья с советами по упражнениям на тренажерах.

На сайте имеются и другие статьи с парным сравнением этих двух тренажеров:

 

Если вам понравилась эта статья и вы захотели поделиться с друзьями ссылкой на нее в социальной сети, то я ведь только за! Просто воспользуйтесь кнопками сетей ниже.

Комментарии также всячески приветствуются!

отзывы и способы тренировки на нем

Автор ВладимирВремя чтения 6 мин.Просмотры 147

Приветствую Вас, уважаемые читатели! Существует такой кардиотренажер, который далеко не в каждом зале можно найти и в тоже время у многих он есть дома. Только элитным залам такой тренажер по карману, но вы можете с легкостью приобрести его для тренировок в домашних условиях. Что же за тренажер я имею в виду? Степпер.

Цены на него могут варьироваться от нескольких тысяч до миллиона! Предлагаю разобраться в причинах такого ценового разброса и понять эффективен ли степпер для похудения отзывы о котором неоднозначны.

Когда мы хотим похудеть, в голову невольно приходят мысли о кардиотренажерах. Но как выбрать тренажер? Скорей всего для большинства желающих скинуть лишний вес определяющим критерием будет цена. А уже на втором месте эффективность. Под оба критерия может подойти степ-тренажер. Давайте познакомимся с ним поближе.

Виды степ-тренажеров

Самыми навороченными представителями данной категории являются степперы с механизмом «эскалаторного» типа. Именно они обладают заоблачной ценой. Позволить себе такой тренажер могут только фитнес клубы премиум уровня.

Эффективны они тем, что наиболее близко моделируют подъем по лестнице, а ведь все мы знаем как хорошо лесенка нагружает мышцы. При этом движение получается более безопасным для коленных суставов, чем при подъеме по реальной лестнице. Но все-таки ударная нагрузка присутствует. Из недостатков можно отметить отсутствие регулировки высоты шагов.

Чтобы избежать вышесказанных недостатков был создан степпер педального типа. Стоит он значительно меньше и к тому же снимает ударную нагрузку с коленей. Также вы можете регулировать глубину шага по своему усмотрению. Этот вид степ-тренажеров разделяется на три подвида: степпер с поручнями для опоры руками, поворотный степпер и мини-степпер.

Наиболее дешевым и доступным является мини-степпер. Он настолько компактен, что легко помещается в сумку и его можно брать с собой. Для разнообразия тренажеры такого типа снабжают эспандерами для одновременной тренировки ног и рук. Еще встречаются балансировочные варианты мини-степпера. Когда помимо надавливания на педали нужно держать равновесие, включая мышцы пресса и поясницы.

Поворотный степ-тренажер объединяет в себе несколько движений: подъем по лестнице и разворот корпуса. Таким образом, помимо ног в работу включаются прямые и косые мышцы живота. Наиболее ярким представителем является Cardio Twister. Но его популярность объясняется разрекламированностью, а не эффективностью.

Степпер с поручнями для опоры руками обладает более широким диапазоном регулировки глубины шага, чем его мини друг. Наличие рукоятей позволяет людям с плохой координацией эффективно делать кардио на этом тренажере.

Какой степпер выбрать?

Если вы являетесь посетителем тренажерного зала, то поищите там степпер педального типа с поручнями и возможностью регулировки глубины шага. Тренировки на нем будут максимально продуктивны. Помимо улучшения выносливости вы сможете укрепить мышцы бедер и ягодиц. Наличие возможности регулировки сопротивления позволит повысить эффект от занятий.

Для разнообразия можно чередовать тренировки на степпере педального и эскалаторного типа. Второй тренажер дает большую нагрузку на мышцы ног. Но вместе с тем и колени получают в разы больше нежелательной нагрузки!

Для домашних тренировок, если позволяют финансы и свободное пространство, присмотрите опять же педальный степ-тренажер. В случае, когда ваши финансы «поют романсы», советую обратить внимание на мини-степпер или его тюнингованную версию с эспандерами. В цене они различаются не сильно, зато у вас появиться возможность нагрузить руки, плечи и спину.

Задействовать максимальное количество мышц не только на ногах, но и на верхней части тела вам поможет поворотный степпер. Цена у него выше, чем у мини-сородича.
Как провести эффективную жиросжигающую тренировку?

Эффективен ли степпер? – несомненно. Он снижает нагрузку на колени по сравнению с беговой дорожкой в несколько раз. Вдобавок к этому сильнее нагружает мышцы бедер, икр и ягодиц. А некоторые виды степ — тренажеров стоят сущие копейки, что делает их доступными широким массам населения.

Теперь поговорим о том, как с его помощью похудеть. Прежде всего скажу, что без дефицита калорий никакого похудения не будет. Как правило, люди желающие похудеть употребляют еды намного больше нормы. Поэтому для них добавление физической активности в виде занятий на степ-тренажере будет недостаточным. Только после корректировки вашего питания появиться смысл в тренировках!

Перед началом тренинга обязательно подготовьте связки и суставы к работе, с помощью разминки. Выполните маховые движения руками, поделайте наклоны туловища в стороны, вращения ног в тазобедренных суставах и вращения коленями

Непосредственно тренировка может проходить в разных стилях интенсивности.

При низкоинтенсивном тренинге продолжительность кардиосессии должна длиться не менее 60 минут. При высокоинтенсивном кардио — не более 30 минут. Ориентируйтесь на шаги, ваша цель 2000-3000 шагов.

Некоторые степперы оборудованы пульсометрами. Это позволит вам следить за пульсом. В зависимости от вашей тренированности и возраста следите за тем, чтобы пульс не превышал определенное количество ударов. Допустимую границу сердцебиения можно вычислить по формуле «0.65*(220- ваш возраст)» для низкоинтенсивной тренировки и «0.8*(220- ваш возраст)» для высокоинтенсивной. Но учтите, что высокоинтенсивный тренинг подходит только подготовленным людям!

Если степпер оборудован эспандерами или поворотным механизмом вы можете добавить упражнения на верх тела. Таким образом, вы повысите количество затрачиваемых калорий. Для мужчин в качестве дополнительного отягощения подойдут гантели. Отличную тренировку вы можете посмотреть на видео.

Отзывы и достижения

На форумах о похудении можно найти массу отзывов о результатах борьбы с лишним весом с помощью степпера. Найденной информацией я сейчас с вами поделюсь.

В основном комментарии оставляют девушки. И неспроста, ведь их больше заботит фигура. Что, несомненно, плюс! Но хочется, чтобы и мужская половина не относилась к своему здоровью безразлично.

Фантастических результатов от степпера конечно же ждать не приходится и фото «до и после» вряд ли вас поразят. Расход калорий, который вы сможете обеспечить за счет тренировок, позволит терять 2-3 кг в месяц. Что в долгосрочной перспективе, скажу я вам, очень даже ничего!

В основном похудевшие девушки рекомендуют заниматься не менее 60 минут в день. Желательно каждый день. Если у вас нет возможности непрерывно шагать 60 минут, то разделите тренировку на несколько частей и делайте один отрезок утром, а другой вечером. Главное день ото дня увеличивать количество шагов!

Степпер как и любой другой тренажер обладает противопоказаниями. Не стоит на нем заниматься если у вас есть хронические заболевания дыхательной системы, а также диабет, гипертония и тромбофлебит. По причине воздействия нагрузки на позвоночный столб, занятия на степ-тренажере не рекомендуются людям с проблемами позвоночника (протрузиями, грыжами и сколиозами). Если у вас есть какие либо заболевания из указанных выше, то лучше проконсультироваться с врачом и (или) подыскать другой вид нагрузок.

Заключение

Степпер может очень пригодиться для достижения подтянутой фигуры. Он станет отличным вариантом если вам нужно куда-то поехать – на отдых или в командировку. При этом большой ассортимент моделей позволяет подобрать удобный и компактный тренажер, который можно взять с собой. Но не забывайте соблюдать правильное питание, ведь именно оно ключ к успеху. А степ-тренажер является всего лишь удобным дополнением.

На этом я прощаюсь с вами. Не забывайте подписываться на блог и делать репост статей в социальные сети. До скорых встреч!

Что такое кардиостеппер? Принцип работы и эффективность домашнего тренажера

Современный ритм жизни часто не оставляет времени для посещения спортивного зала, тем не менее, это не отнимает возможности тренироваться дома. Кардиостеппер, как и беговые дорожки позволяет быстро привести себя в хорошую физическую форму, улучшить здоровье и иммунитет. Ежедневное использование степпера способствует получению хорошей фигуры всего за несколько месяцев. Этот тренажер обеспечивает равномерное распределение нагрузки на все группы мышц, что существенно повышает его эффективность.

Виды, назначение, принцип работы и правила выбора кардиостеппера

Степпер – тренажер электромагнитного или механического типа, позволяющий в домашних условиях эффективно выполнять популярные движения из аэробики. Спортсмен может самостоятельно регулировать скорость и интенсивность выполнения упражнений, ориентируясь на свою выносливость и подготовку.
Новички устанавливают самый щадящий режим работы, постепенно увеличивая нагрузки, что способствует улучшению физической формы без вреда для здоровья. Преимущества степера:

• Занятия на тренажере способствуют одновременному укреплению мышц на ягодицах, бедрах, животе.
• Девайс оптимально подходит для тех, кто не любит или не может бегать по состоянию здоровья.
• Тренажер компактный, что позволяет комфортно использовать его в домашних условиях.
• Во время занятий на степпере можно смотреть любимые фильмы или слушать музыку.

Противопоказания для использования степпера. Когда от тренировок лучше отказаться?

Несмотря на простоту тренажера по сравнению с другими видами оборудования, есть список противопоказаний, при выявлении которых лучше отказать от занятий. Степпер крайне не рекомендован людям, в чьем анамнезе есть проблемы с опорно-двигательной системой. Перед началом тренировок лучше проконсультироваться с врачом, ведь некоторые противопоказания являются временными, и после их устранения можно смело приступить к домашним упражнениям.
Отзывы покупателей о степпере носят исключительно положительный характер, что еще раз подтверждает эффективность и безопасность тренажера. Первые результаты после начала занятий, как правило, удается отметить уже через несколько недель, поэтому покупка кардиостеппера станет полезной инвестицией для тех, кто придерживается здорового образа жизни и хочет иметь красивую фигуру.

Как построить шаговый двигатель с малыми потерями

Шаговые двигатели

хорошо известны своей способностью выполнять точное позиционирование в режиме разомкнутого контура. Но они известны тем, что выделяют много тепла при вращении на высоких скоростях. Естественно, выделение тепла означает, что двигатель работает с низким КПД. Производители все больше осознают, что эффективность может быть проблемой даже для двигателей позиционирования. Поэтому они приняли конструктивные методы, направленные на повышение эффективности шаговых двигателей, особенно при вращении на высоких скоростях.

Чтобы понять, как построить энергоэффективный шаговый двигатель, полезно рассмотреть потери, возникающие при вращении шагового двигателя. В самом двигателе большая часть потерь приходится на медь и железо. Потери в меди возникают из-за протекания тока в обмотках статора. Потери в стали возникают из-за изменения магнитного потока в сердечнике ротора и статора. Поток в сердечнике изменяется при вращении ротора и изменении уровня тока в обмотках статора. Таким образом, потери в стали можно разделить на потери от электромагнитного поля и в обмотке статора.

Потери в стали можно подразделить на потери на вихревые токи и потери на гистерезис из-за инверсий магнитного поля. Другие потери включают механические потери и потери паразитной нагрузки. Но они достаточно малы, чтобы ими можно было пренебречь по сравнению с потерями в железе и меди.

Чтобы понять потери в поле, примите во внимание, что обычный шаговый двигатель гибридного типа имеет ротор, содержащий постоянный магнит и зубцы на его внешнем диаметре, которые функционируют как индукторы. Также есть зубцы на внутреннем диаметре сердечника статора.Потери в стали возникают, когда ротор вращается, а зубья периодически обращены друг к другу, изменяя магнитный поток в сердечнике статора.

Потери железа выражаются выражением

W ₀ = (2π / 60) • N • T
1

, где Вт ₀ = потери в полевой стали, Вт; Н = частота вращения, об / мин; T = крутящий момент, Нм. Тогда потери на вихревые токи W _e и потери на гистерезис W _h на единицу массы соответственно равны

W _e = c _e • B _m ² • t ² • k ² • N ²
2

W _h = c _h • B _m ^1.6 • к • N
3

, где c _e и c _h = константы потерь в железе, определяемые используемым материалом; t = толщина ламинированных листов, мм; k = константа, определяемая количеством пар полюсов; B _м = плотность потока, Тл; и N = частота вращения, об / мин.

Из этих выражений становится ясно, что потери на вихревые токи пропорциональны квадрату скорости вращения, а потери на гистерезис пропорциональны скорости вращения.Потери в стали складываются из потерь на вихревые токи и потерь на гистерезис, и они пропорциональны несколько меньшей второй степени скорости вращения.

Следует также отметить, что существует потеря, связанная с электроникой привода двигателя. Электроника драйвера спроектирована таким образом, что на двигатель подается постоянный ток независимо от нагрузки двигателя. Таким образом, потери максимальны, когда двигатель не имеет нагрузки, потому что мощность двигателя не работает. Тем не менее, потери в двигателе относительно велики по сравнению с потерями в драйвере.

Перейти на следующую страницу

Потери в меди и железе, Wc и Wfe соответственно, могут быть выражены как

Wc = n • I2 • R
4

Wfe = Wm — Wc
5

где Вт · м = потери в двигателе, Вт; n = количество фаз; I = действующее значение тока двигателя, А; и R = сопротивление обмотки двигателя, Ом.Хотя ток шагового двигателя поддерживается постоянным ниже примерно 1000 об / мин, он падает по мере увеличения скорости выше этой области. Это происходит из-за того, что сопротивление двигателя увеличивается с увеличением скорости и начинает ограничивать ток. Область действия, в которой падает ток, называется областью постоянного напряжения.

Обычно потери в стали превышают потери поля, потому что потери в стали обмотки статора суммируются с потерями поля при вращении двигателя. Следовательно, разница между потерями в стали и потерями в стали — это потери в стали обмотки статора.Потери в стали обмотки статора уменьшаются в области постоянного напряжения из-за падения тока. Обычные шаговые двигатели обычно имеют потери поля, которые равны потерям в стали при примерно 3000 об / мин.

Потери в меди обычно невелики. Следовательно, хотя общие потери в двигателе равны сумме потерь в меди и стали, потери в стали преобладают на высоких скоростях. Они могут составлять более 90% общих потерь двигателя при нормальной работе, поэтому разработчики концентрируются на сокращении потерь в стали для повышения эффективности двигателя.

Из уравнений 2 и 3 ясно, что стратегия уменьшения потерь в стали может включать использование материала с небольшой постоянной потерь в стали ( ce и ch ) и использование более тонких слоев. Использование более тонких пластин с константами низких потерь — способ решить оба вопроса. Однако испытания показывают, что плотность потока насыщения также имеет тенденцию к падению по мере уменьшения потерь в стали. Крутящий момент также падает, поэтому производители двигателей должны регулировать ток двигателя для компенсации, что имеет тенденцию приводить к большим потерям в меди.

Как правило, плотность потока насыщения имеет тенденцию к падению по мере уменьшения потерь в стали. Это свойство имеет тенденцию к уменьшению крутящего момента двигателя, поэтому должно быть соответствующее увеличение тока двигателя, чтобы поддерживать уровни крутящего момента. Соответственно, потери в меди возрастают с необходимым увеличением тока. В общем, производители двигателей выбирают пластину на основе потерь в стали и крутящего момента, необходимого для двигателя.

Метод крепления, используемый для изготовления ламината, также может повлиять на КПД двигателя.Типичный способ крепления пластин — это посадка с натягом в различных точках пластин. Посадки с натягом включают создание углублений на каждом слое ламинации в точке посадки с натягом. Проблема в том, что электрическая изоляция между слоями ломается в углублениях. Затем протекают вихревые токи из-за пробоя диэлектрика.

За счет изменения способа крепления вмятины на пакетах ламинирования ротора и статора потери в железе обмотки статора были уменьшены примерно на 30%.Немного снизились и потери в полевой стали.

В совокупности методы, используемые для устранения различных потерь в стали в шаговых двигателях, показали, что общие потери в двигателе уменьшаются примерно на 73% при скорости вращения, где общие потери достигают пика, по сравнению с аналогичным обычным шаговым двигателем. Точно так же потери драйвера на 26% меньше по сравнению с обычным случаем.

Перейти на следующую страницу

Конечно, потери влияют на количество тепла, выделяемого двигателем.В одном из испытаний, проведенных на скорости, соответствующей максимальным потерям, температура обычного шагового двигателя поднялась до более 60 ° C примерно за пять минут, что является рабочей точкой, при которой катушки двигателя в конечном итоге сгорают. Напротив, температура аналогичного шагового двигателя с низкими потерями приближалась к 60 ° C только после 100 минут непрерывной работы на этой высокой скорости.

Шаговые двигатели являются исполнительными механизмами позиционирования, поэтому интересно выразить потери как функцию скорости вращения и крутящего момента нагрузки.Скорость традиционного позиционирования выглядит как трапеция. Двигатель разгоняется до скорости Нм, за время t1 , работает с постоянной скоростью в течение времени t2 , затем замедляется до полной остановки за время t3 . Затем двигатель обычно отдыхает, пока выполняется какая-либо операция (осмотр, сборка и т. Д.). Время цикла tc относится к интервалу от запуска двигателя до точки, в которой последовательность позиционирования повторяется.

Точно так же существует диаграмма крутящего момента, соответствующая трапецеидальной кривой скорости.Крутящий момент TL — это момент нагрузки, необходимый в период постоянной скорости. Ускоряющий момент Tz и тормозной момент Td необходимы во время ускорения и замедления соответственно. Поскольку потери в шаговом двигателе зависят от скорости вращения, диаграмма потерь имеет ту же трапециевидную форму, что и кривая скорости.

Когда мгновенное максимальное значение потерь составляет w (t) , среднее значение для , потери за цикл рассчитываются из

Wa = 1 / tc • ∫ tcow (t) dt

Это выражение может предоставить потери, возникающие в течение интервала, когда величина вращения, время разгона / замедления, скорость вращения и время позиционирования либо известны, либо установлены на основе данных испытаний.Испытания показали, что, когда шаговый двигатель перемещается только с небольшими приращениями, нет большой разницы между потерями, испытываемыми обычным двигателем и двигателем с низкими потерями. Но разница в потерях увеличивается с увеличением количества оборотов.

Технология защиты от потери шагового двигателя

Аннотация

Спрос на шаговые двигатели с высоким КПД и низкими потерями растет, хотя ранее они были ориентированы на высокий крутящий момент. Выбор наиболее подходящей марки и улучшение крепления многослойных сердечников значительно снизили потери на их пике по сравнению с обычными шаговыми двигателями.Снижение потерь двигателя позволило обеспечить непрерывную работу, что ранее было невозможно. Теперь можно приступить к расширению использования шагового двигателя в приложениях, где другой двигатель использовался для непрерывной работы и других применений из-за проблемы тепловыделения. Кроме того, эти двигатели очень эффективны для экономии энергии. В этой статье объясняется технология, используемая для снижения потерь в стали шагового двигателя.

1. Введение

Шаговый двигатель может точно контролировать скорость и положение в режиме управления без обратной связи.Недостатком шагового двигателя было большое тепловыделение при вращении с высокой скоростью. У него было то преимущество, что его можно было легко использовать. Шаговый двигатель использовался в основном для использования удерживающего тормозного усилия в состоянии покоя и крутящего момента на низкой скорости. Однако в последнее время повысился спрос со стороны другого клиента на возможность непрерывной работы на высокой скорости, что сокращает время цикла оборудования. Потери в двигателе значительно уменьшаются по сравнению с обычным шаговым двигателем за счет использования подходящего ламинированного листа и метода крепления многослойного железного сердечника.Эта статья посвящена снижению потерь шагового двигателя. Двигатель, показанный в Таблице 1, выбран для обычного шагового двигателя, описанного в этой статье.

Таблица 1: Технические характеристики обычного шагового двигателя

Размер рамы	60 мм
Длина	60 мм
Фаза	2 фазы
Пара полюсов	50
Сопротивление	1.6 Ом
Номинальный ток	1,7 А
Максимальный удерживающий момент	1,2 Нм

2. Потери шагового двигателя

2.1 Классификация убытков

На рис. 1 показаны классифицируемые потери при вращении шагового двигателя. Общие потери делятся на потери драйвера, генерируемые в драйвере, и потери в двигателе, генерируемые в двигателе.
Большая часть потерь в электродвигателях связана с потерями в меди и потерях в стали. Потери в меди — это потери, вызванные током, протекающим к статору (обмотке статора), а потери в стали — это еще одна потеря, вызванная изменением магнитного потока в сердечнике. Поток в сердечнике изменяется при вращении ротора (поле) или изменении тока статора (обмотки статора), поэтому потери в стали можно классифицировать на потери в стали по полю, а другие потери в обмотке статора. В дальнейшем первые называются потерями в стали, а вторые — в обмотках статора.

Рис.1: Классификация убытков

Потери в стали можно разделить на потери на вихревые токи и потери на гистерезис на основе принципа магнитной генерации. Другие потери включают механические потери и потери паразитной нагрузки. Однако в данном обсуждении они не будут учитываться, в том числе потери в стали, потому что они достаточно малы по сравнению с потерями в стали и меди.

2.2. Потери полевого железа

На рис. 2 показана конструкция шагового двигателя.В шаговом двигателе гибридного типа используется постоянный магнит для ротора, а индукторы, называемые зубьями, имеют внешний диаметр сердечника ротора и внутренний диаметр сердечника статора. Потери в стали возникают, когда ротор вращается, потому что зубья периодически обращены в сторону, а магнитный поток в сердечнике статора периодически изменяется. Как указано выше, это называется потерей в полевой стали.

Рис.2: Конструкция шагового двигателя

На рис. 3 показана система измерения потерь в полевой стали.Измеритель крутящего момента устанавливается между внешним приводным двигателем и двигателем, который необходимо измерить, а ротор вращается снаружи. Измеряются скорость вращения и крутящий момент, а потери в стали рассчитываются по выражению (1).

Рис.3: Система измерения потерь полевого железа

W0 = (2π / 60) · N · T ……………………………. (1)
W0 : Потери в поле железа [Вт]
N : Скорость вращения [об / мин]
T : Крутящий момент [Н м]

Как упоминалось выше, потери в стали состоят из потерь на вихревые токи и потерь на гистерезис, и каждая потеря на единицу массы выражается следующим образом.
We = ce · Bm2 · t2 · k2 · N2 ……………………… (2)
Wh = ch · Bm1.6 · k · N …………………………. (3)
W e : Потери на вихревые токи [Вт / кг]
W h : Потери на гистерезис [Вт / кг]
c e, c h : Константа потерь в железе определяется материалом
t : Толщина ламинированного листа [мм]
k : Постоянно по количеству пар полюсов
B м : Плотность магнитного потока [Тл]
N : Скорость вращения [об / мин]

Из этих выражений понятно, что потери на вихревые токи пропорциональны квадрату скорости вращения, а потери на гистерезис пропорциональны скорости вращения.Потери в стали складываются из потерь на вихревые токи и потерь на гистерезис, и они должны быть пропорциональны 1-й ~ 2-й степени скорости вращения. На рис. 4 показан результат измерения потерь в полевой стали обычного двигателя. Он приблизительно выражается выражением (4) и пропорционален 1,44-й степени скорости вращения.
W0 = 7,84×10-4 · N1,44 ………………………… (4)

Рис.4: Потери напряжения в поле обычного шагового двигателя

2.3. Разделение моторных потерь

Схема конфигурации измерения потерь показана на рис. 5. Измеритель мощности устанавливается между источником питания и драйвером, а также драйвером и двигателем, соответственно, для измерения мощности и тока.

Рис.5: Схема конфигурации измерения потерь

Предполагается, что вход драйвера, вход двигателя и выход равны Pd , Pm и Po соответственно.Разница между входом и выходом драйвера дает общие потери Wu , а разница между входом и выходом двигателя приводит к потерям в двигателе Wm . Каждое значение выражается следующими выражениями.
Wu = Pd — Po …………………………………… … (5)
Wm = Pm — Po ……………………………… ……… (6)

Разница между входом драйвера и входом двигателя составляет потерю драйвера Wd, и это выражается следующим выражением.
Wd = Pd — Po …………………………………… … (7)

Шаговый двигатель управляется драйвером, поэтому постоянный ток может течь независимо от нагрузки. Следовательно, меньшая нагрузка вызывает большие потери.
Следовательно, оценка потерь в шаговом двигателе без нагрузки является наиболее серьезной. Если принять Po = 0 в выражении (5) и выражении (6), весь ввод драйвера приводит к полным потерям, а весь ввод двигателя приводит к потерям двигателя. Инжир.6 показаны потери холостого хода обычного шагового двигателя. Понятно, что потери в двигателе относительно велики по сравнению с потерями в драйвере.

Рис.6: Потери холостого хода обычного шагового двигателя

Далее объясняется разделение потерь двигателя. Поскольку потери в меди в двигателе рассчитываются по выражению (8), потери в стали следует выражению (9).
W c = n · I2 · R …………………………………….. (8)
W fe = Wm — WC ……………………………………. (9)
Вт c : потери в меди [Вт]
W fe : потери в стали [Вт]
n : количество фаз
I : ток в среднеквадратичном значении [A]
R : сопротивление обмотки [ Ом]

На рис. 7 показан результат разделения потерь в обычном шаговом двигателе от потерь в меди и потерь в стали.Ток двигателя, крутящий момент и потери в полевой стали описаны для справки.

Рис.7: Выход из строя обычного шагового двигателя

Хотя ток шагового двигателя регулируется так, чтобы он оставался на постоянном значении в фиксированной области тока 1000 об / мин или меньше, ток уменьшается при увеличении скорости. Это связано с тем, что напряжение для управления постоянным током становится недостаточным из-за увеличения импеданса на высокой скорости.Область, в которой уменьшается ток, называется областью постоянного напряжения.
На рис. 7 показаны максимальные потери в железе двигателя при 1200 об / мин. Обычно потери в стали при вращении больше, чем потери в стали, поскольку потери в стали обмотки статора добавляются к потерям в стали. Следовательно, разница между потерями в стали и потерями в стали — это потери в стали обмотки статора. Потери в стали обмотки статора уменьшаются в области постоянного напряжения, потому что уменьшается ток. Обычный двигатель имеет характеристику, при которой потери в стали равны потерям в стали при примерно 3000 об / мин.
Хотя потери в двигателе являются суммой потерь в стали и потерь в меди, потери в меди относительно невелики, и потери в двигателе почти равны потерям в стали при высокой скорости. Максимальные потери обычного двигателя составляют 119 Вт, из которых потери в стали 112 Вт. Это 94% моторных потерь. Снижение потерь в стали рассматривается как эффективное средство снижения потерь в шаговом двигателе

.

3. Технология пониженных потерь для шагового двигателя

3.1. Снижение потерь в железе с помощью подходящего ламинированного листа

Следующие методы можно ожидать из выражения (2) и выражения (3) для снижения потерь в стали.
(i) Используется материал с небольшой постоянной потерь в железе ( c e, c h ).
(ii) Используется тонкий ламинированный лист.

Вышеуказанное возможно путем изменения марки и толщины ламинированного листа.
Потери в железе на единицу массы:
Ламинированный лист 1> Ламинированный лист 2> Ламинированный лист 3> Ламинированный лист 4
Сердечники статора были изготовлены для пробных целей с указанными выше четырьмя видами ламинированных листов, и показан результат сравнения их максимальных потерь. на рис.8. Вертикальная ось показывает соотношение, основанное на потерях в двигателе ламинированного листа 1. Для сравнения потерь по материалам оно сравнивалось при тех же условиях удерживающего момента.

Как правило, чем меньше заданное значение потерь в стали, тем выше качество ламинированного листа, однако плотность потока насыщения также имеет тенденцию к снижению, когда заданное значение потерь в стали становится небольшим. Когда он используется для двигателя, крутящий момент становится меньше. Сила тока была отрегулирована для создания равномерного крутящего момента.Следовательно, чем меньше заданное значение потерь в стали из ламинированного листа, тем больше потери в меди.

Рис.8: Связь материала ламинированного листа и потерь

Чем меньше указанное значение потерь в материале ламинированного листа, тем меньше потери в материале в поле, однако из этого не обязательно следует, что указанное значение потерь в материале листа с ламинированием в условиях постоянного крутящего момента, поскольку обмотка статора потеря железа зависит от силы тока.Он меняет значение потерь в материале ламинированного листа 3 и 4. Наилучший ламинированный лист был выбран с учетом не только указанного значения потерь в материале ламинированного листа, но и характеристики крутящего момента.

3.2. Снижение потерь в железе с помощью подходящего метода крепления

На рис.9 показана взаимосвязь способа крепления и потерь в сердечнике статора (многослойный сердечник). Хотя сердечник статора сделан из ламинированных листов, на которые нанесено изоляционное покрытие. В настоящее время наиболее распространенным методом является застежка на ямочки.

Рис.9: Связь способа крепления и потери

Электрическая изоляция между листами ламинации нарушена в углублениях. Из-за этого пробоя диэлектрика становится легче протекать вихревой ток, и потери на вихревые токи возрастают больше, чем значение, вычисленное по выражению (2). На рис. 9 показано соотношение способа крепления и максимальных потерь. Потери различаются в зависимости от способа крепления. Шаговый двигатель с низкими потерями использует метод крепления с небольшими потерями.

3.3. Практический пример

На рис. 10 показаны потери холостого хода шагового двигателя и драйвера с низкими потерями. На рис. 11 показано сравнение потерь с обычным шаговым двигателем на скорости вращения, при которой общие потери достигают максимального значения. Потери в двигателе уменьшились на 73%, а потери в драйвере на 26% по сравнению с обычным шаговым двигателем.

Рис.10: Потери холостого хода шагового двигателя с малыми потерями

Фиг.11: Сравнение потерь шагового двигателя и драйвера

На рис. 12 показан результат разделения потерь в двигателе шагового двигателя с низкими потерями на потери в меди и потери в стали. Потери в полевом материале становятся больше, чем потери в стали при высоких скоростях более 2400 об / мин. Это означает, что ток ослабляет магнитное поле, и это состояние называется ослаблением поля.

Рис. 12: Потери в работе шагового двигателя с малыми потерями

На рис. 13 показан результат сравнения потерь с обычным шаговым двигателем при скорости вращения, которая максимизирует потери в двигателе.Хотя потери в меди увеличились по сравнению с обычным шаговым двигателем, поскольку ток регулируется для обеспечения равномерного крутящего момента, потери в стали в статоре уменьшаются на 81%, потери в стали на 73% и потери в двигателе на 72% по сравнению с обычный шаговый двигатель.

Рис.13: Сравнение с обычным шаговым двигателем

На рис. 14 показано повышение температуры корпуса двигателя на скорости максимальных потерь. При этом измерении прикрепляется радиатор, эквивалентный алюминиевой пластине размером 250 мм x 250 мм 6 мм.Температура обычного шагового двигателя поднялась до более 60 ℃ примерно за 5 минут. Если после этого вращение продолжится, катушки статора перегорят. С другой стороны, температура шагового двигателя с низкими потерями составляет менее 60 ℃. Катушки не перегорят.

4. Потеря позиционирования

Когда установлен радиатор, эквивалентный алюминиевой пластине 250 мм x 250 мм x 6 мм, допустимое рассеивание шагового двигателя с низкими потерями составляет около 40 Вт при температуре окружающей среды.Поскольку максимальная рассеиваемая мощность шагового двигателя с низкими потерями составляет 32 Вт, можно непрерывно управлять им в вышеупомянутых условиях.
Однако теперь мы обсудим потери при операции позиционирования, потому что шаговый двигатель используется в основном для операции позиционирования.

4.1. Характеристика потерь
На рис.15 показано соотношение нагрузки и скорости вращения. Для шагового двигателя на рис. 15 пиковое значение потерь в двигателе уменьшается при увеличении нагрузки, однако изменение нагрузки небольшое, а изменение скорости вращения больше.
Потери выражаются функцией скорости вращения и момента нагрузки. Следовательно, потери можно рассчитать по крутящему моменту и скорости вращения.

Рис.15: Характеристики потерь шагового двигателя с малыми потерями

4.2. Расчет убытков

На рис. 16 показан график скорости при типичной операции позиционирования. Этот режим работы ускоряется до частоты вращения Nm за время t1 ускорения, затем вращается с постоянной скоростью в течение времени t2, замедляется за время t3 замедления и останавливается.Этот режим работы называется трапециевидным приводом, а площадь трапеции показывает величину вращения. Обычно такие приложения, как осмотр, сборка и т. Д., Выполняются во время остановки t4 после завершения позиционирования, и начинается следующая операция. Время tc — от запуска до следующего запуска и называется временем цикла. Когда тепловыделение велико, необходимо установить более длительное время остановки для охлаждения.

Рис.16: Шаблон скорости при позиционировании

Рис.17 показывает модель крутящего момента, когда она приводится в движение в соответствии с моделью скорости на фиг. 16. Крутящий момент TL для компонента крутящего момента нагрузки необходим в течение времени постоянной скорости, а момент ускорения Ta и крутящий момент Td замедления необходимы во время ускорения / замедления.

Рис.17: Схема крутящего момента при позиционировании

Как описано выше, потери в шаговом двигателе зависят от скорости вращения, поэтому диаграмма потерь может быть показана на рис.18.

Рис.18: Схема потерь при позиционировании

Когда предполагается, что мгновенное максимальное значение потерь равно w (t), среднее значение потерь за цикл рассчитывается по следующему выражению.
…………………………….. (10)

4.3. Результат расчета

Потери в двигателе рассчитываются, когда самая короткая операция позиционирования выполняется с приложенной инерционной нагрузкой J = 2,5 × 10-4 кг м2 (внешний диаметр 90 мм, толщина 5 мм и материал из железа).В таблице 2 вычисляется режим работы, для которого время позиционирования является самым коротким с учетом степени безопасности.

Таблица 2: Схема работы

Величина поворота [Вращение]	Время разгона / замедления [мс]	Скорость вращения [об / мин]	Время позиционирования [мс]
0.1	14	400	29
0,5	30	800	68
1	40	1000	100
2	59	1300	152
5	100	1800	267
10	146	2200	419

Из выражения (10) вычисляются потери в каждом шаблоне операций, а на рис.19 показывает результат вычисления шаблона скорости и потерь, когда величина вращения составляет два оборота, в качестве примера.

Рис.19: Пример расчета

На рис. 20 показана взаимосвязь между величиной вращения и потерями в двигателе. При величине вращения 0,1 разница потерь не так велика. Но, когда величина вращения увеличивается, разница становится большой.

Рис.20: Соотношение количества оборотов и потерь двигателя

Для обычного шагового двигателя требуется прерывистый режим работы или охлаждение вентилятором, даже когда выполняется операция позиционирования, поскольку потери возрастают примерно до 80 Вт при увеличении величины вращения.Для двигателя с малыми потерями время остановки для охлаждения не требуется, потому что потери составляют всего около 24 Вт, даже когда величина вращения увеличивается. Следовательно, операция непрерывного позиционирования достигается при любой величине вращения.

5. Резюме

Хотя у обычного шагового двигателя была проблема с большим тепловыделением, потери шагового двигателя будут значительно уменьшены за счет технологии с меньшими потерями. Стало возможным использовать шаговый двигатель в приложениях, требующих непрерывного движения с постоянной скоростью, что было невозможно до сих пор.Количество применений, для которых может подойти шаговый двигатель, несомненно, увеличится. На практике эти двигатели очень эффективны для экономии энергии.

Эффективность универсального шагового двигателя по доступной цене Сертифицированные продукты

О продуктах и ​​поставщиках:

 
 Повысьте производительность своего оборудования и гаджетов при покупке. Эффективность шагового двигателя  , который может похвастаться превосходной синхронизацией и превосходной отзывчивостью. Файл.КПД шагового двигателя  , предлагаемые на Alibaba.com, имеют более высокий крутящий момент и низкие вибрации, поэтому они работают плавно и эффективно на низких скоростях. Независимо от того, покупаете ли вы их для своих станков с ЧПУ, 3D-принтеров, струйных принтеров или сканеров, откройте для себя. Эффективность шагового двигателя  , обеспечивающая превосходное управление скоростью и точное позиционирование. 
 
 Интернет-магазин из огромной коллекции. Эффективность шагового двигателя   с многозубыми полюсами статора, роторами с постоянными магнитами, 200 зубьями ротора, углами шага поворота, динамическим и высоким статическим крутящим моментом и высокой скоростью шага.Эти. Эффективность шагового двигателя   точны, универсальны, экономичны и высоконадежны в различных условиях. Купить. Эффективность шагового двигателя   с выдающейся совместимостью, номинальным крутящим моментом, стилями конструкции и размерами для различных применений. 
 
 Как ведущий интернет-магазин для. Эффективность шагового двигателя  , Alibaba.com предлагает продукты, доступные с различными углами шага, размерами, конфигурациями, фазами и номинальной мощностью.Все. Эффективность шагового двигателя  , продаваемый в Интернете, имеет стабильную производительность, простоту в эксплуатации, низкий уровень отказов, высокое техническое содержание и длительный срок службы, и может применяться в различных отраслях промышленности, включая принтеры, текстильные машины, медицинские инструменты, гравировальные станки, внешнее компьютерное оборудование. и более. Эти. Эффективность шагового двигателя   доступны в вариантах, таких как гибридные двигатели, двигатели с переменным сопротивлением и постоянные двигатели. 
 
 Магазин на Alibaba.com по разным. Эффективность шагового двигателя   и варианты с превосходными катушками и подшипниками для повышения точности позиционирования и максимальной удельной мощности.Различные блоки поставляются с замкнутыми и разомкнутыми системами обратной связи, а также с разной длиной стека. Получите лучшие предложения, сравнивая товары, предлагаемые разными поставщиками. 
 

Как выбрать подходящий для вашего приложения

Выбор правильного двигателя имеет решающее значение для эффективности и производительности ваших приложений управления движением. Может быть сложно выбрать между серводвигателями и шаговыми двигателями, поскольку существует множество факторов: стоимость, крутящий момент, эффективность, скорость, схема и многое другое.

Это помогает сначала понять, что отличает эти двигатели и какие преимущества и недостатки каждый дает. Затем вы можете согласовать возможности двигателя с потребностями вашего приложения.

Различия в серводвигателях и шаговых двигателях для приложений управления движением

Основное различие между этими двигателями заключается в общем количестве полюсов. Шаговые двигатели имеют большое количество полюсов, обычно от 50 до 100. Серводвигатели имеют небольшое количество полюсов — от 4 до 12.

Эта разница в количестве полюсов означает, что шаговые двигатели двигаются постепенно с постоянным импульсом в замкнутой системе. Серводвигателям требуется энкодер для регулировки импульсов для управления положением.

Шаговые двигатели в управлении движением: за и против

Шаговые двигатели

благодаря большому количеству полюсов обеспечивают точное управление приводом для приложений управления движением. У них высокий крутящий момент на низких скоростях, они относительно недороги и широко доступны.

Однако у шаговых двигателей

есть ограничения.На высоких скоростях они теряют почти весь свой крутящий момент, иногда до 80%. Они производят высокие уровни вибрации и склонны к проблемам с резонансом. Шаговые двигатели также выделяют большое количество тепла, что может быть проблемой в некоторых приложениях.

Сервомоторы

в управлении движением: за и против

Основным преимуществом серводвигателей является то, что они обеспечивают высокий уровень крутящего момента на высокой скорости, чего не могут сделать шаговые двигатели. Они также работают с КПД 80–90%. Серводвигатели могут работать в приводе переменного или постоянного тока и не испытывают проблем с вибрацией или резонансом.

Серводвигатели

имеют много преимуществ, но основным недостатком является то, что они дороже шаговых двигателей. Добавьте к этому стоимость кодировщика и часто коробки передач, и вся система может стать довольно дорогостоящей. Кроме того, необходимость в кодировщике и редукторе усложняет систему с механической точки зрения, что приводит к более частому обслуживанию и более высоким затратам.

У каждого мотора есть свои плюсы и минусы. Знание различий между сервоприводом и шаговыми двигателями может помочь вам согласовать потребности вашего приложения с правильным типом двигателя.

Шаговые двигатели

и серводвигатели

В обрабатывающей промышленности двигатели выполняют мощную задачу преобразования электрической энергии в механическую. Шаговые двигатели и серводвигатели имеют явные преимущества и служат общими решениями для проектов управления движением. Выбор правильного двигателя зависит от технических характеристик и области применения.

Шаговый двигатель против серводвигателя

— Покупайте наши продукты Digi-Key —

Крутящий момент и скорость

Оба двигателя имеют разные характеристики скорости и крутящего момента, это может быть решающим фактором, определяющим, какой двигатель подходит для конкретного применения.На высоких скоростях шаговые двигатели обычно имеют плохие характеристики крутящего момента. Серводвигатели могут развивать скорость от двух до четырех раз выше скорости шагового двигателя.

Серводвигатели

работают с постоянной обратной связью по положению (замкнутый контур), в отличие от типичной разомкнутой системы шагового двигателя. Это позволяет серводвигателям работать на более высоких скоростях и генерировать более высокий пиковый крутящий момент. Использование редкоземельных магнитов в сервоприводах — дополнительная особенность, которая позволяет им создавать больший крутящий момент в небольшом корпусе.

Шаговый двигатель и серводвигатель — график зависимости крутящего момента от скорости

Системное управление

Обычно шаговые двигатели работают в режиме постоянного тока без обратной связи. Системы шаговых двигателей, работающие в режиме постоянного тока (разомкнутый контур), создают значительное количество тепла как в двигателе, так и в приводе, что вызывает беспокойство у некоторых. Сервоуправление решает эту проблему, подавая на двигатель только ток, необходимый для перемещения или удержания нагрузки.

Серводвигатели работают по замкнутой системе.Системы управления с обратной связью имеют энкодеры (датчики) для обеспечения обратной связи. Обратная связь — это данные, которые передаются обратно из одной точки в систему управления в другую предшествующую точку в системе управления. Сервоприводы управляются посылкой электрического импульса переменной ширины, известного как широтно-импульсная модуляция. Когда система получает импульс некоторой длины, она соответствующим образом вращает двигатель.

Количество полюсов

Шаговые двигатели обычно используют от 50 до 100 полюсов, тогда как серводвигатели используют только от 4 до 12 полюсов.Полюс относится к области двигателя, где северный или южный полюс генерируется постоянным магнитом или пропусканием тока через катушки обмотки. Каждый полюс представляет собой естественную ступеньку для вала двигателя.

Большое количество полюсов шаговых двигателей позволяет им создавать удерживающий момент и потреблять меньше энергии при нулевой скорости. Шаговым двигателям не нужны энкодеры, поскольку они могут точно перемещаться между своими многочисленными полюсами, тогда как сервоприводы с меньшим количеством полюсов требуют, чтобы энкодер отслеживал их положение.

Анализ затрат

В серводвигателях

используются магниты из редкоземельных металлов, а также есть внешние особенности, такие как энкодер, что обуславливает их более высокую стоимость. Физический размер серводвигателя больше, чем у шагового двигателя, поэтому для производства требуется больше сырья.

Шаговые двигатели значительно менее сложны. Системы шагового управления всегда дешевле и оптимальны для приложений, требующих от низкого до среднего ускорения, высокого удерживающего момента и гибкости работы в разомкнутом или замкнутом контуре.

Серводвигатели

более дорогие из-за сложности их внутренней конструкции. В шаговых двигателях используются менее дорогие магниты и редко используются редукторы.

— Щелкните здесь, чтобы перейти к руководству по выбору двигателя ISL —

Какой двигатель лучше всего подходит для вашего применения?

Шаговые двигатели

— хороший кандидат для приложений, требующих простого движения и отсутствия обратной связи. Доступны степперы самых разных размеров, что позволяет учесть ограничения по размеру.

Серводвигатели

помогают в тех случаях, когда уровень шума и вибрации минимален. Серводвигатели лучше подходят для сложных систем, требующих точной обратной связи. Определенные приложения, такие как станки с ЧПУ, требуют высокой точности, где серводвигатель является оптимальным решением. Серводвигатели более эффективны, чем шаговые, их КПД составляет 80-90%.

В целом серводвигатели лучше всего подходят для высокоскоростных приложений с высоким крутящим моментом, в то время как шаговые двигатели лучше подходят для приложений с низким ускорением и высоким удерживающим моментом.Продукты ISL могут помочь подобрать подходящий двигатель для всех приложений, малых или больших.

Приведенная ниже таблица поможет вам определить, какой двигатель выбрать в зависимости от требований вашего приложения.

Атрибуты приложений для шаговых двигателей и серводвигателей

Выбор правильного двигателя для вашего проекта — постоянный ток, шаговый или серводвигатель

От камер видеонаблюдения и вентиляторов до DVD-плееров и вплоть до вибрации вашего телефона — двигатели практически повсюду вокруг нас.Учитывая такое количество переменных, которые необходимо учитывать, неудивительно, что многие затрудняются выбрать правильный двигатель для своего применения и упускают некоторые важные параметры в процессе. Поэтому мы составили руководство, которое поможет вам в процессе выбора, чтобы вы могли выбрать лучший двигатель для своего приложения.

Без лишних слов, давайте сразу перейдем к выбору правильного двигателя для вашего проекта — постоянного тока против шагового против серводвигателя!

---

Типы двигателей

Мы рассмотрим 3 распространенных двигателя — двигатель постоянного тока, шаговый двигатель и серводвигатель, их применение, а также их преимущества и недостатки.

---

1. Щеточные и бесщеточные двигатели постоянного тока Двигатели постоянного тока

— это электромагнитные устройства, которые используют взаимодействие магнитных полей и проводников для преобразования электрической энергии в механическую энергию вращения. На рынке есть много типов двигателей постоянного тока. Щеточные и бесщеточные двигатели являются наиболее распространенными двигателями постоянного тока.

Матовые двигатели постоянного тока

Щеточный двигатель постоянного тока существует уже давно, и его использование восходит к 1830-м годам.Их можно найти где угодно. В игрушках, бытовой технике, вентиляторах охлаждения компьютеров и т. Д. Неудивительно, что электродвигатель постоянного тока с щеткой, являющийся одним из самых простых в изготовлении и управлении электродвигателем, по-прежнему пользуется популярностью как у профессионалов, так и у любителей.

Щеточные двигатели постоянного тока бывают разных размеров
(Источник: Alliedmotion) Матовый моторный салон

Почему они называются щеточными двигателями? Ток подается через две неподвижные металлические щетки, которые контактируют с различными сегментами кольца.Когда коммутатор вращается, щетки контактируют со следующим сегментом и, следовательно, продолжают вращение двигателя. Как вы понимаете, это приводит к трению и образованию тепла и даже искр.

Принцип работы:

Как движется двигатель постоянного тока? Двигатели постоянного тока состоят из катушек, соединенных с сегментами кольца или коммутатора. Катушки окружены парой магнитов или статором, который окружает катушки электрическим полем. Когда ток проходит через провод в магнитном поле, на провод действует сила, и поэтому катушки в двигателе испытывают силу, которая толкает катушку и начинает вращение.GIF выше иллюстрирует принцип работы щеточного двигателя.

Работающий щеточный двигатель постоянного тока
(Источник: Renesas)

Катушка испытывает силу, направленную вниз, когда она достигает области справа, и силу, направленную вверх, когда она достигает области слева. Добавив несколько катушек, прикрепленных к разным сегментам коммутатора, можно поддерживать устойчивое вращение. Направление вращения можно изменить, просто поменяв полярность на контактах двигателя.

Преимущества и ограничения:

	Преимущества
Простота управления	Управлять щеточным двигателем постоянного тока так же просто, как переключателем.Просто подайте напряжение, чтобы запустить их. Они замедляются при понижении напряжения и вращаются в другом направлении при изменении напряжения на противоположное.
Превосходный крутящий момент на низких скоростях	Высокий крутящий момент достигается на низких скоростях.
Достаточно эффективный	Электродвигатели постоянного тока с щеточным покрытием имеют КПД примерно 75-80%.
Недорого	Типичный щеточный двигатель постоянного тока на Seeed Bazaar стоит всего 2 доллара.55.

	Ограничения
Шум	Помимо слышимого шума от трущихся частей, электромагнитный шум также возникает в результате сильных искр, возникающих в местах, где щетки проходят через зазоры в коммутаторе. Это потенциально может вызвать помехи в других частях системы.
Постоянное обслуживание	Щетки могут быстро изнашиваться в результате постоянного движущегося контакта и требуют постоянного обслуживания.Скорость может быть ограничена из-за нагрева щетки.

Приложения:

В настоящее время некоторые могут утверждать, что щеточные двигатели постоянного тока больше не актуальны, поскольку бесщеточные двигатели вытеснили их из многих приложений. Однако это определенно не так.

Электродвигатели

с щетками по-прежнему могут быть лучшим решением для многих промышленных применений , требующих постоянного крутящего момента во всем диапазоне скоростей двигателя. Область применения: вибраторы для мобильных телефонов , игрушки, портативные вентиляторы, аккумуляторные дрели и автомобильные окна , а также многое другое.

В зависимости от требований вашего приложения, щеточный двигатель постоянного тока может быть более подходящим вариантом. Если ваша основная задача — простая схема управления и низкая стоимость, рассмотрите возможность использования щеточного двигателя постоянного тока.

Бесщеточные двигатели постоянного тока

Бесщеточные двигатели постоянного тока механически проще, чем щеточные. Поскольку коммутация осуществляется электрически, искры и шум щеточных двигателей постоянного тока устраняются, что позволяет бесшумно переключать ток и, следовательно, бесшумно управлять двигателем.Эти бесшумные двигатели находят применение в компьютерных вентиляторах, дисковых накопителях, дронах, электромобилях и высокоточных сервомеханизмах.

Принцип работы:

Работающий бесщеточный двигатель постоянного тока
(Источник: Renesas)

Бесщеточный двигатель постоянного тока имеет только один движущийся компонент — ротор, что устраняет проблемы, вызываемые щетками в щеточных двигателях. И также, в отличие от щеточных двигателей, ротор состоит из кольца постоянных магнитов, а катушки неподвижны. Такая установка устраняет необходимость в щетках.

Сложность состоит в том, чтобы контролировать полярность тока, протекающего через катушки, и поддерживать его синхронизацию со скоростью ротора. Это может быть достигнуто путем измерения обратной ЭДС или использования датчиков Холла для прямого измерения положения магнитов.

Из-за этого бесщеточные двигатели постоянного тока обычно более дороги и сложны, несмотря на многочисленные преимущества, которые они имеют перед щеточными двигателями постоянного тока.

Преимущества и ограничения:

	Преимущества
Тихий	Они генерируют меньше электрического шума по сравнению с щеточными двигателями, поскольку щетки не используются.Следовательно, бесщеточные двигатели постоянного тока часто предпочтительнее в приложениях, где важно избегать электрических шумов.
Эффективный	Бесщеточные двигатели постоянного тока более эффективны, чем щеточные двигатели, так как они могут постоянно достигать максимальной силы вращения / крутящего момента. Щеточные двигатели, напротив, достигают максимального крутящего момента только в определенных точках вращения. Чтобы щеточный двигатель достиг такого же крутящего момента, что и бесщеточный двигатель, потребуется более крупный магнит.
Требуется меньше обслуживания	Бесщеточные двигатели постоянного тока отличаются высокой долговечностью, поскольку не требуют замены щеток.

	Ограничения
Контроллер	Некоторые бесщеточные двигатели трудно контролировать и требуют специального регулятора

Приложения:

Благодаря своей эффективности и долговечности бесщеточные двигатели постоянного тока в значительной степени вытеснили своих щеточных аналогов.Они находят широкий спектр применения в устройствах, которые работают непрерывно, таких как стиральные машины , кондиционеры, а также в бытовой электронике, такой как компьютерные вентиляторы и дисководы . В последнее время они используются для дронов , поскольку скорость вращения каждого ротора можно точно контролировать. В ближайшем будущем мы определенно можем ожидать большего количества применений для бесщеточных двигателей !

---

2. Шаговые двигатели

Шаговые двигатели — это двигатели, которые вращаются медленно, точно и дискретно.Ценные за точное управление положением, они находят множество приложений, таких как настольные принтеры, камеры видеонаблюдения и фрезерные станки с ЧПУ.

Принцип работы:

Работающий шаговый двигатель
(Источник: emmeshop) Шаговые двигатели

имеют систему контроллера, которая отправляет электрические импульсы драйверу, который интерпретирует эти импульсы и отправляет пропорциональное напряжение на двигатель. Затем двигатель перемещается с точными и фиксированными угловыми приращениями, отсюда и название «шаговый». Шаговый двигатель работает аналогично бесщеточным двигателям постоянного тока, за исключением того, что он движется с гораздо меньшими шагами.Его единственная движущаяся часть — это также ротор, содержащий магниты. Полярность каждой катушки контролируется переменным током. При изменении полярности каждая катушка получает толкающий или тянущий эффект, таким образом перемещая двигатель.

Им можно управлять с помощью общедоступных и дешевых микроконтроллеров. Однако шаговый двигатель — это энергоемкое устройство, которое постоянно потребляет максимальный ток. Небольшие шаги, которые он делает, также означают, что он имеет низкую максимальную скорость, и шаги могут быть пропущены при использовании высоких нагрузок.

Преимущества и ограничения:

	Преимущества
Точное позиционирование	Шаговые двигатели имеют большое количество полюсов, обычно от 50 до 100, и могут точно перемещаться между своими полюсами без помощи датчика положения. Поскольку они двигаются точными шагами, они превосходно подходят для приложений, требующих точного позиционирования, таких как 3D-принтеры, ЧПУ, платформы для камер и плоттеры X, Y.
Точное регулирование скорости	Точные приращения движения позволяют превосходно контролировать скорость, что делает их хорошим выбором для автоматизации процессов и робототехники.
Отличные характеристики крутящего момента на низких скоростях	Шаговые двигатели обладают максимальным крутящим моментом на низких скоростях (менее 2000 об / мин), что делает их пригодными для применений, требующих низкой скорости с высокой точностью.Обычные двигатели постоянного тока и серводвигатели не имеют большого крутящего момента на низких скоростях.
Превосходный крутящий момент для сохранения положения	Подходит для приложений с высоким удерживающим моментом.
Простота управления	Шаговыми двигателями можно легко управлять с помощью микроконтроллеров, таких как микросхемы ATmega, которые легко доступны на платах разработки Arduino.

	Ограничения
Шум	Известно, что шаговые двигатели создают некоторый шум во время работы. Таким образом, если ваше устройство должно быть тихим, поддерживать высокий диапазон скоростей и крутящих моментов и поддерживать разумную эффективность, рассмотрите возможность использования двигателя постоянного тока. Но если ваше приложение для управления движением должно быть создано быстро, не должно быть эффективным и небольшой шум допустим, то шаговый двигатель может быть более подходящим.
Ограниченный крутящий момент на высокой скорости	Обычно шаговые двигатели имеют меньший крутящий момент на высоких скоростях, чем на низких. Некоторые шаговые двигатели могут быть оптимизированы для увеличения крутящего момента на высоких скоростях, но для достижения такой производительности с ним должен работать драйвер.
Низкий КПД	В отличие от двигателей постоянного тока, ток потребления шаговых двигателей не зависит от нагрузки, и они постоянно потребляют максимальный ток.Таким образом, они становятся горячими.
Шаги могут пропустить	Поскольку шаговые двигатели имеют низкую максимальную скорость, они могут пропускать шаги при высоких нагрузках.

Приложения:

Шаговые двигатели разнообразны по своему применению и используются во множестве обычных машин и оборудования. Они полезны в приложениях, требующих точного позиционирования, низкого крутящего момента и управления скоростью.Области применения включают фрезерные станки C с ЧПУ, оборудование для обработки медицинских изображений, принтеры, боковые зеркала заднего вида, камеры безопасности, робототехнику , а в последнее время — 3D-принтеры .

---

3. Серводвигатели Серводвигатели

— это двигатели, обеспечивающие очень точное управление движением. Обратная связь в системе серводвигателя определяет разницу между фактической и желаемой скоростью или положением, так что контроллер может регулировать выходной сигнал для корректировки любого отклонения от целевого положения.Позиционное вращение и непрерывное вращение — два основных типа серводвигателей

.

Принцип работы:

Серводвигатель состоит из двигателя постоянного тока. Двигатели постоянного тока вращаются на высоких оборотах и ​​очень низком крутящем моменте. Однако внутри серводвигателя есть ряд шестерен, которые принимают высокую скорость внутреннего двигателя постоянного тока и замедляют ее, в то же время увеличивая крутящий момент. Таким образом, расчетная скорость вращения сервопривода намного ниже, но с большим крутящим моментом. Шестерни в дешевом сервоприводе обычно делают из пластика, чтобы он был легким, и чтобы снизить затраты.Но для серводвигателей, предназначенных для обеспечения большего крутящего момента для более тяжелых работ, шестерни вместо этого сделаны из металла.

Сервопривод содержит датчик положения или энкодер на последней передаче. На основе управления с обратной связью микроконтроллер сравнивает фактическое положение ротора с желаемым положением и генерирует сигнал ошибки. Этот сигнал ошибки затем используется для генерации соответствующего управляющего сигнала для перемещения ротора в конечное положение. Более сложные сервоприводы также измеряют скорость, чтобы обеспечить более точное и плавное движение.

Сервоприводы позиционного вращения — Широко используемый для небольших проектов, где требуется умеренное точное позиционирование, это наиболее распространенный и недорогой тип серводвигателя. Этот серводвигатель вращается в диапазоне 180 градусов. Они не обеспечивают контроль скорости или непрерывное вращение. Он имеет физические упоры, встроенные в механизм зубчатой ​​передачи, чтобы предотвратить выход за эти пределы для защиты датчика вращения.

Сервоприводы непрерывного вращения — В отличие от сервоприводов позиционного вращения, сервоприводы непрерывного вращения могут непрерывно вращаться по или против часовой стрелки с различной скоростью в зависимости от командного сигнала.

Преимущества и ограничения:

	Преимущества
Отличные характеристики крутящего момента на высоких скоростях	При скоростях выше 2000 об / мин серводвигатели имеют высокий крутящий момент и лучше всего подходят для приложений с высокими скоростями и высоким крутящим моментом, которые связаны с динамическими изменениями нагрузки. Серводвигатели могут генерировать более высокий пиковый крутящий момент, поскольку они могут работать на более высоких скоростях.Это связано с тем, что серводвигатели работают под постоянным механизмом обратной связи с обратной связью, в отличие от системы с открытым контуром шагового двигателя, что позволяет ему достигать более высоких скоростей и генерировать более высокий пиковый крутящий момент.
Разновидность	Они бывают разных размеров и значений крутящего момента.
Недорого	Сервоприводы небольшого размера стоят всего несколько долларов.У многих серводвигателей есть шестерни, которые сделаны из пластика, чтобы они были легкими и в то же время дешевыми.

	Ограничения
Ограниченный диапазон движения	Сервоприводы позиционного вращения ограничены движением на 180 градусов.
Джиттер	Механизм обратной связи в сервоприводе будет постоянно пытаться исправить любое отклонение от желаемого положения.Эта постоянная регулировка приводит к подергиванию при попытке удержать устойчивое положение. Таким образом, вместо этого можно рассмотреть шаговый двигатель, если это проблема для вашего приложения.

---

Резюме

Итак, это некоторая основная информация, которую вы можете учитывать при выборе двигателя. Такие характеристики, как скорость, крутящий момент, ток и напряжение, также определяют, какой двигатель оптимален для вашего проекта, поэтому обязательно обратите внимание на необходимые требования.

Поскольку каждый проект уникален, один фактор часто имеет большее значение, чем другой в процессе принятия решений. Понимая, какие двигатели доступны, и разработав четкий набор параметров проекта, вы можете избежать дорогостоящих ошибок и выбрать лучший двигатель для работы.

Рекомендуемая литература

Вы новичок в моторах и не знаете, как начать с ними возиться? Вот почему компания Seeed создала систему Grove, простую в использовании систему plug-and-play, специально разработанную для начинающих.Для сборки электроники требуется подход, подобный Lego, что упрощает традиционный беспорядочный метод использования макетов и перемычек. Мы даже предоставляем руководящие документы в формате PDF, чтобы познакомить вас с Grove и начать работу. Попробуйте Рощу здесь.

Также ознакомьтесь с нашим руководством для манекенов о том, как управлять шаговым двигателем 28BYJ-48 с платой драйвера шагового двигателя ULN2003 и Arduino. Seeed Bazaar также предлагает широкий выбор двигателей постоянного тока, шаговых и серводвигателей.

Есть ли у вас какие-либо дополнительные советы относительно того, что следует учитывать при выборе двигателей? Дайте нам знать в разделе комментариев ниже!

Следите за нами и ставьте лайки:

Продолжить чтение

Шаговые двигатели vs.Серводвигатели

Выбор между серводвигателем и шаговым двигателем может быть довольно сложной задачей, связанной с балансированием нескольких конструктивных факторов. Соображения стоимости, крутящего момента, скорости, ускорения и схемы привода — все это играет роль в выборе лучшего двигателя для вашего приложения. Мы рассмотрели их возможности и сильные стороны, чтобы помочь вам выбрать подходящий двигатель для вашего приложения.

Общие результаты

Шаговые и серводвигатели различаются по двум ключевым параметрам: их основная конструкция и средства управления.Оба обеспечивают вращательное усилие для перемещения системы. Шаговые двигатели имеют больше шагов или положений, которые двигатель может удерживать.

В целом серводвигатели лучше всего подходят для высокоскоростных приложений с высоким крутящим моментом. Конструкция шагового двигателя обеспечивает постоянный удерживающий момент без необходимости подачи питания на двигатель. Крутящий момент шагового двигателя на низких скоростях больше, чем у серводвигателя того же размера. Однако сервоприводы могут достигать более высокой общей скорости.

Количество ступеней: шаговые двигатели предлагают больше разнообразия

Шаговые двигатели

• Больше магнитных пар, значит больше шагов

• Легче достичь определенного шага

Шаговые двигатели обычно имеют от 50 до 100 магнитных пар северного и южного полюсов, генерируемых постоянным магнитом или электрическим током.Для сравнения, серводвигатели имеют меньше полюсов, часто всего от 4 до 12.

Каждый из них обеспечивает естественную точку остановки вала двигателя. Большее количество остановок позволяет шаговому двигателю точно и точно перемещаться между каждым из них и позволяет ему работать без какой-либо обратной связи по положению для многих приложений. Серводвигателям часто требуется угловой энкодер для отслеживания положения вала двигателя, особенно если он должен совершать точные движения.

Приводной механизм: шаговые двигатели более точны

Привести шаговый двигатель в точное положение намного проще, чем управлять серводвигателем.В шаговом двигателе один управляющий импульс перемещает вал двигателя на один шаг от одного полюса к другому. Поскольку размер шага данного двигателя фиксирован на определенном уровне вращения, перемещение в точное положение — это вопрос посылки правильного количества импульсов.

Напротив, серводвигатели считывают разницу между текущим положением энкодера и положением, на которое им была дана команда, и регулируют ток, необходимый для перемещения в правильное положение. С современной цифровой электроникой управлять шаговыми двигателями намного проще, чем серводвигателями.

Производительность: сервоприводы лучше на высоких скоростях

Серводвигатели

• Нижняя максимальная частота вращения (около 2000)

• Меньший крутящий момент доступен на более высоких скоростях

Серводвигатели отлично подходят для приложений, требующих высокой скорости и высокого крутящего момента. Шаговые двигатели имеют максимальную скорость около 2000 об / мин, в то время как серводвигатели доступны во много раз быстрее. Серводвигатели также сохраняют свой номинальный крутящий момент на высокой скорости, до 90% номинального крутящего момента обеспечивается сервоприводом на высокой скорости.

Сервоприводы более эффективны, чем шаговые двигатели, с КПД 80-90%. Серводвигатель может обеспечивать крутящий момент примерно в два раза превышающий номинальный в течение коротких периодов времени, обеспечивая при необходимости достаточную мощность. Кроме того, серводвигатели работают бесшумно, доступны как с приводом переменного, так и с постоянным током, не вибрируют и не имеют проблем с резонансом.

Шаговые двигатели теряют значительную часть своего крутящего момента по мере приближения к максимальной скорости водителя. Типичная потеря 80% номинального крутящего момента при 90% максимальной скорости.Шаговые двигатели также не так хороши, как серводвигатели, в ускорении нагрузки. Попытка слишком быстро разогнать нагрузку, когда шаговый двигатель не может создать достаточный крутящий момент для перехода к следующему шагу до следующего импульса привода, приведет к пропущенному шагу и потере позиции.

Окончательный приговор

Выбор лучшего двигателя для вашего приложения зависит от нескольких ключевых критериев проектирования вашей системы, включая стоимость, требования к точности позиционирования, требования к крутящему моменту, доступную мощность привода и требования к ускорению.

Шаговые двигатели лучше подходят для приложений с низким ускорением и высоким удерживающим моментом. Серводвигатели способны выдавать большую мощность, чем шаговые двигатели, но требуют гораздо более сложной схемы привода и обратной связи по положению для точного позиционирования. Для них часто требуются редукторы, особенно для работы на более низких скоростях. Необходимость в редукторе и датчике положения усложняет конструкцию серводвигателя с механической точки зрения и увеличивает требования к техническому обслуживанию системы.

Если точность позиционирования важна, либо нагрузка на двигатель никогда не должна превышать его крутящий момент, либо шаговый двигатель должен быть объединен с датчиком положения для обеспечения точности. Шаговые двигатели также страдают от проблем с вибрацией и резонансом. На определенных скоростях, частично в зависимости от динамики нагрузки, шаговый двигатель может войти в резонанс и не сможет управлять нагрузкой. Это приводит к пропуску шагов, остановке двигателей, чрезмерной вибрации и шуму.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите, почему!

Другой Недостаточно подробностей Трудно понять .