Шаговые двигатели получили большое распространение в механизмах различного типа. Они представляют собой устройства, способные преобразовывать электромагнитные импульсы в движение. Основное их достоинство — высокая точность шага. Но работать стабильно они могут только если импульсы посылаются в невысокой скоростью. Поэтому целесообразнее их использовать в станках, где не требуется скорость работы двигателя, а важнее точность. В этом случае шаговый двигатель обеспечит оптимальные условия работы.
С изобретением данного типа двигателя появилась возможность автоматизировать производство. Первый советский фрезерный станок, в котором было программное управление, появился, благодаря возможностям шагового двигателя. Сегодня многие станки ЧПУ также оснащаются шаговыми двигателями, которые способны с предельной точность передавать импульс.
Но не менее важным элементом можно считать и драйвер, через которое проходит преобразование команд. От его возможностей тоже зависит уровень точности в работе ШД. С помощью драйвера формируются нужные последовательности сигналов. Они же обеспечивают нужный уровень тока. Иногда происходит путаница между понятиями драйверы и контроллеры шаговых двигателей. Действительно, существует множество микросхем, которые могут совмещать функции драйвера и контроллера ШД. Чаще всего принято считать, что контроллер отвечает за формирование сигналов и определение временных промежутков. А драйвер обеспечивает питание. Но в последних разработках и драйвер, и контроллер могут быть объединены в единую систему.
Управление шаговым двигателем может осуществляться как в шаговом, так и в полушаговом режиме. В последнем случае схема управления несколько сложнее, так как требует не двух, а четырех сигналов (как минимум). Упростить задачу помогает создание специальных микросхем драйвера, которые позволяют сократить количество сигналов, идущих от процессора. Иногда создается специальная микросхема, которая отдельно формирует последовательность сигналов. А другая микросхема создается для того, чтобы обеспечить требующиеся токи фаз. Однако чаще предпочтение отдается единой микросхеме, которая отвечает за все функции. Тем не менее, всегда есть выбор из разных способов преобразования сигналов и проведения их к двигателю. Это помогает варьировать условия работы двигателя и уходить от нежелательных побочных эффектов.
Отдельно стоит задуматься о том, какая мощность требуется от драйвера. Она зависит от размеров самого двигателя. Уровень мощности имеет свой предел. Он ограничен степенью нагрева двигателя. Больше определенных параметров допускать нагрев нельзя. В случаях, когда значения нагрева двигателя превышает допустимую норму, приходится использовать охлаждающие радиаторы.
В любом случае драйвер и контроллер должны выполнять базовые задачи, которые нужно учесть при его разработке. Ему необходимо обеспечить включение тока и его выключение , а также поддержание необходимого значения тока. Кроме того, контроллер должен обеспечить нужную скорость нарастания и спада тока. Если он обеспечивается все эти условия, будет удовлетворительной и работа шагового двигателя.
