Содержание

Что такое кардио тренажеры степперы, вопросы на ответы


Степперы – это класс кардиотренажеров, которые несмотря на свою внешнюю простоту обладают большими возможностями для занятий спортом. Базовыми элементами классического степпера являются две педали-платформы, на которых проводят шаговые упражнения – имитируют быструю или медленную ходьбу с желаемым уровнем нагрузки.


Современный рынок предлагает самые разные вариации этого тренажера: от простых напольных моделей с механическим приводом, до полноформатных тренажеров с ручками, электрической системой создания нагрузок, индикацией параметров тренировки и т.д. Вне зависимости от уровня технической продвинутости суть всех степперов остается одинаковой. О ней мы и поговорим, ответив на главные вопросы, связанные с этими тренажерами.

Что дают занятия на степпере?


Степпер – это кардиотренажер общеукрепляющего действия. Он предназначен для выполнения шаговых упражнений, имитирующих ходьбу по ступеням. Занятия направлены в первую очередь на укрепление ягодичных мышц и мускулатуры ног. Основные нагрузки припадают на четырехглавые мышцы бедер и икроножные мышцы. В поворотных моделях, позволяющих имитировать лыжную ходьбу, – в работу дополнительно активно включаются косые мышцы живота. В степперах с ручками или эспандерами нагрузки расширяются на руки и плечевой пояс.


Как и все аэробные тренажеры степпер оказывает комплексное воздействие – укрепляет колени и мышцы, сердечно-сосудистую и дыхательную системы. Занятия на степпере повышают общий тонус организма, способствуют похудению, являются обязательной составляющей фитнес-программ. Тренировки улучшают работу кровеносной системы, укрепляют сосуды, снимают общую усталость. Упражнения на этом тренажере рекомендованы в качестве кардиоразминки перед силовыми нагрузками и при восстановлении после травм.

В чем степпер выигрывает у обычной ходьбы?


Гидравлические поршни даже самых простых напольных степперов обеспечивают мягкий, упругий и равномерный ход педалей, благодаря чему во время занятий коленные суставы не подвержены ударным нагрузкам, как при обычной ходьбе. Это особенно важно, когда речь идет о реабилитации после травм и тренировках людей старшего возраста.


Несомненный плюс тренажера – возможность контролировать общий уровень нагрузки. Занимаясь на степпере в спокойной домашней обстановке намного легче следить за дыханием, что является залогом эффективных аэробных упражнений, в которых кислород – ключевой источник энергии.


Со степпером можно выполнять разные по сложности шаговые упражнения, следить за кардиоданными, отображаемыми на дисплее, параллельно заниматься с гантелями или эспандером – все это значительно повышает эффективность тренировок в сравнении с обычной ходьбой. И, конечно, занятия на тренажере – это очень удобно: они не требуют сложной подготовки, погода не внесет коррективы в ваш режим тренировок, а во время занятий можно спокойно слушать музыку или смотреть любимый сериал.

Чем министепперы отличаются от полноформатных аналогов?


Степперы – это довольно обширная категория кардиотренажеров. Они могут отличаться конструкцией, типом нагрузочного механизма, возможностью дополнительных поворотных или балансировочных движений. Для домашних тренировок, обычно, выбирают самые простые варианты – напольные министепперы или тренажеры с ручками.


Министепперы – категория простейших напольных тренажеров для домашнего использования. Они представляют собой компактную платформу с двумя педалями, их вес варьируется в пределах 6-8 кг. Нагрузка в таких моделях создается при помощи двух гидравлических цилиндров, и может быть как регулируемой, так и нерегулируемой. Многие министепперы комплектуют эспандерами для дополнительной тренировки мышц рук, плечевого пояса и спины. Рассчитаны на пользователей весом 100-120 кг.



Министепперы могут иметь стойку с ручками для обеспечения дополнительной устойчивости во время тренировок.


Преимущества:


• небольшие габариты, благодаря которым тренажер легко убрать, например, под кровать; • малый вес; • независимость от электропитания;

• наличие почти во всех современных моделях простейшего компьютера отображающего время тренировки, количество шагов, ритм, израсходованные калории;

• возможность выбора моделей с эспандером;

• доступная цена. Недостатки:

• невозможность управления нагрузками в большинстве моделей;

• ход педалей у министепперов чаще – взаимозависимый;

• компьютер отображает только простейшие параметры, без кардиоданных.


Полноформатные домашние степперы типа «Скандинавская ходьба» предназначены для тренировки мышц ног и верхней части тела. От министепперов они отличаются габаритами и наличием двух подвижных поручней.



В более продвинутых моделях ручки служат не просто точкой опоры, помогающей удерживать равновесие, а являются активным силовым узлом, дающим дополнительную нагрузку на руки и спину. В качестве системы нагружения в большинстве домашних моделей используют механику на основе гидравлических цилиндров. Но среди таких степперов чаще встречаются варианты с возможность регулировки нагрузок, раздельным ходом педалей и с продвинутыми кардиокомпьютерами.

Нужно повысить эффективность тренировок. Какую разновидность степпера выбрать?


Помимо описанных выше классических степперов, которые имитируют ходьбу по лестнице, существуют другие разновидности этого тренажера, дающие дополнительную нагрузку на разные группы мышц.


Поворотный степпер – одна из вариаций классического тренажера. Внешне он схож с обычным степпером со стойкой, но его принципиальное отличие – подвижное основание, поворачивающееся в горизонтальной плоскости. Благодаря этому шаговые упражнения можно сочетать с вращательными движениями тазом. Таким образом, занятия в большей степени становятся похожи на имитацию лыжной езды. Тренировка на таком степпере обеспечивает более интенсивные мышечные нагрузки и способствует проработке косых мышц живота, которые во многом ответственны за стройный и привлекательный вид талии.


Балансировочный степпер – принцип работы этого компактного тренажера в значительной мере отличается от вышеописанных аналогов. Он больше напоминает качели, которые двигаются из стороны в сторону по мере смещения центра тяжести тела. Тренировки на балансировочном степпере отлично развивают координацию, формируют привлекательный пресс, прорабатывают мускулатуру ног включая мелкие мышцы, которые не задействованы при обычной ходьбе.


Степперы с раздельным ходом. Когда это действительно важно?


Тренажеры для ходьбы отличаются еще одной характеристикой – ходом педалей. Он может быть взаимозависимым и независимым. Дешевые и среднебюджетные модели имеют зависимый ход, при котором обе педали нажимаются с одинаковой силой и двигаются взаимозависимо. Силовые нагрузки во время тренировки в этом случае регулируются не настройками, а интенсивностью выполнения упражнений.



В тренажерах с раздельным ходом обе педали двигаются независимо друг от друга и каждой из них можно задавать желаемый уровень нагрузок – такая функция является прерогативой более продвинутых и дорогостоящих моделей. Несмотря на уверения маркетологов, объективная необходимость в такой опции возникает в одном единственном случае – когда речь идет о восстановлении после травм. С таким тренажером на здоровую ногу можно давать один уровень нагрузок, а на поврежденную другой, и постепенно увеличивать их по мере реабилитационного прогресса.

Как избежать ошибок и повысить эффективность тренировок? Пять советов

  • 1. Занимайтесь в спортивной одежде и правильной обуви. Не тренируйтесь босиком или в кедах с тонкой подошвой. Оптимальный вариант для эффективных занятий – кроссовки.

  • 2. Правильно устанавливайте тренажер. Он должен располагаться на ровной поверхности; в пределах полуметра со всех сторон необходимо организовать свободное пространство. Не следует менять угол наклона степпера, подкладывая под него различные предметы для дополнительной устойчивости.

  • 3. Следите за положением стопы. Она должна полностью находиться на педали и не свисать за ее пределы.

  • 4. Соблюдайте три главных фазы тренировки. Начинайте с 5-10 минутной разминки; переходите к основной фазе занятий, с последовательным наращиванием интенсивности; заканчивайте фазой расслабления – неспешным шаганием последние 5-7 минут тренировки и упражнениями на растяжку.

  • 5. Контролируйте пульс и дыхание. Появление одышки или превышение пикового пульса (см. ниже) – признаки критических нагрузок, требующие снижения интенсивности тренировки.

Как рассчитать для себя максимальные нагрузки?


Показателем интенсивности тренировки является уровень пульса, таким образом следя за частотой сердцебиения можно контролировать оптимальные нагрузки. Важно чтобы пульс не превышал максимально допустимого значения – так называемого пикового показателя. Он рассчитывается по формуле: 220 минус возраст спортсмена. Например, для 35-летнего человека со здоровой сердечно-сосудистой системой значение максимального пульса составляет: 220-35 = 185 ударов в минуту. Превышать этот предел не рекомендуется.

При каких нагрузках занятия на степпере наиболее эффективны?


Максимальной эффективности тренировки на кардиотренажере достигают в так называемой аэробной зоне, которая имеет верхнюю и нижнюю границу пульса. Нижнюю границу аэробной зоны рассчитывают по принципу: 60% от пикового пульса. Верхняя граница – это 80% от пикового пульса. Так для 35-летнего спортсмена, для которого, как мы уже знаем, пиковое значение пульса – 185 уд./мин, границы пульсовой зоны будут выглядеть следующим образом:

  • нижняя граница аэробной зоны: 185х60% = 111 уд./мин;

  • верхняя граница аэробной зоны: 185х80% = 148 уд./мин.


Таким образом, занятия на степпере для человека возрастом 35 лет достигают максимальной эффективности в пульсовой зоне от 111 до 148 уд./мин. В этом диапазоне нагрузок тренировка на степпере будет наиболее результативной и безопасной для здоровья.


Интенсивное сжигание жира начинается при нагрузках 70-80% от максимального пульса. Но этот процесс активизируется только спустя 30-40 минут занятий, после расщепления в организме углеводов.

Какой режим тренировок наиболее оптимальный?


Наиболее эффективный режим тренировок – 3-4 занятия в неделю по 50-60 минут. При таком подходе происходит результативное сжигание жира, заметно развивается выносливость, укрепляется мускулатура. При желании, люди с хорошей физической формой могут увеличить частоту тренировок, но важно оставлять один-два дня в неделю для полного отдыха.


Начинать можно и с менее продолжительных занятий по 15-25 минут, но со временем, если вы рассчитываете на ощутимый прогресс, следует стремиться именно к часовым тренировкам. Программу занятий при восстановлении после травм назначает врач в индивидуальном порядке.

Как правильно тренироваться на степпере?


Правильная тренировка на степпере состоит из трех основных фаз.

  • 1. Фаза разогрева. Вне зависимости от уровня спортивной подготовки каждая тренировка на степпере должна начинаться с 5-10 минутной разминки. Она не только повышает результативность занятий, но и снижает вероятность повреждения мышц и связок. Для активизации циркуляции крови и разогрева мускулатуры проводят упражнения на растяжку:
    • задней поверхности бедра;

    • подколенных сухожилий;

    • икроножных и камбаловидных мышц;

    • квадрицепсов;

    • приводящих мышц бедра.

  • 2. Активная фаза. Начинайте с медленного шага, постепенно наращивая скорость и нагрузку. Следите за тем, чтобы спина была ровной. Шагание с глубоким наклоном корпуса (это упражнение делают только на степперах со стойкой) выполняют с хорошо разогретыми мышцами – в середине тренировки. Шагайте в своем темпе и контролируйте уровень нагрузок – они должны оставаться в границах вашей пульсовой зоны, о которой мы говорили выше, всю активную фазу тренировки. Если показатели сердцебиения превышают пиковое значение – снижайте интенсивность шагания. Для приемлемого тренировочного эффекта активная фаза занятий должна продолжаться не менее 12 минут.


    • Если вы хотите нарастить мышечную массу и значительно увеличить общую выносливость, в конце этой фазы на степпере устанавливают большую нагрузку. Последние 5-10 минут тренируются с максимальным усилием, но продолжая следить за тем, чтобы пульс оставался в границах допустимой зоны.

  • 3. Фаза восстановления – важная завершающая стадия каждой тренировки. Последние 5 минут шагайте медленно с небольшим сопротивлением, восстанавливая дыхание и пульс. Повторите упражнения на растяжку, которые окончательно нормализуют сердечно-сосудистую систему и мышцы. То как ваш организм восстанавливается после тренировки – свидетельство его подготовленности к текущим нагрузкам. Если спустя 1,5 минуты после тренировки пульс не вернулся к показателям покоя – это повод пока снизить общий уровень нагрузок.

что это такое, особенности и преимущества

Тогда как нежелательные килограммы причиняют в основном только моральный дискомфорт, малая подвижность часто грозит и ухудшением физического самочувствия – варикозом, болью в спине и ногах, хрупкостью суставов. Оптимальным способом устранить эти и другие негативные последствия становится тренажер cтеппер.

Что это такое?

Степпер универсален. Он подходит и для похудения, и для укрепления мышц, и для реабилитации или профилактики проблем со спиной, ногами, суставами. Занятия на степпере действительно очень полезны для мышц. При выполнении упражнения создается эффект подъема по ступенькам.

На фото степпер выглядит как двухпедальный станок с удобными поручнями. Как и беговая дорожка, это устройство предусматривает наличие встроенного компьютера. В зависимости от модели степпер отслеживает:

  • скорость;

  • пройденную дистанцию;

  • показатели пульса;

  • частоту сердцебиения;

  • ритм движения.

  • Хит

Министеппер Protrain MS104

5 630 ₽

    Cтеппер Sportop MST8100P

    105 000 ₽

      Степпер Sportop VE520

      135 000 ₽

      Конструкции, которые производители предлагают купить для домашних тренировок, могут быть стационарными и мобильными (состоящими только из педалей и счетчика). Также в магазинах Москвы и России в целом можно выбрать модели с взаимосвязанными или независимыми моделями. Последние предусматривают регулировку нагрузок для каждой ноги по отдельности, что, судя по отзывам, действительно удобно.

      Как и зачем пользоваться степпером?

      Степпер – надежный помощник в борьбе с целлюлитом. Занятия приводят к выводу шлаков и токсинов из организма, очевидному уменьшению признаков «апельсиновой корки». Тренировка на степпере – это минус 250 калорий за каждые полчаса.

      Примеры упражнений выглядят следующим образом:

      1. Согните руки в локтях и прижмите их к туловищу. Двигайтесь в спокойном, комфортном для вас темпе. При желании усильте нагрузку и продолжайте движение в ускоренном темпе на протяжении 4-х минут. В течение еще 1 минуты тренируйтесь на максимальной скорости. Повторите «цикл» 3-4 раза.

      2. Двигайтесь без спешки, одновременно с этим выполняя махи, разводы и рывки руками на протяжении 4-х минут. После этого чередуйте 2-хминутные упражнения на руки с обычной ходьбой следующие 20-25 минут.

      Обязательно позвольте своему организму восстановиться перед тем, как спуститься со степпера – продолжайте неспешное движение 3-5 минут.

      При выборе оборудования нужно определиться с размерами и выбрать тип хода педалей. Стационарные модели более функциональны, а министепперы позволяют перемещать оборудование без усилий. Изделия с независимыми педалями будут стоить дороже, но гарантируют эффективную, концентрированную проработку мышц.

      Быченок Алиса

      Автор блога vivasport.ru

      Проконсультируйтесь с нашими менеджерами — они профессионалы.

      Ваше имя

      Ваша фамилия

      Телефон

      Электронная почта

      Сообщение

      Что такое шаговый двигатель?

      Шаговый двигатель представляет собой бесщеточный синхронный электродвигатель, который преобразует цифровые импульсы в механическое вращение вала. Его нормальное движение вала состоит из дискретных угловых
      движения практически одинаковой величины при движении от последовательно переключаемого постоянного тока
      источник питания.

      Шаговый двигатель представляет собой цифровое устройство ввода-вывода. Он особенно хорошо подходит для типа
      приложение, в котором управляющие сигналы появляются в виде цифровых импульсов, а не аналоговых напряжений.

      Один цифровой импульс на привод шагового двигателя или транслятор заставляет двигатель увеличивать одно точное значение.
      угол движения. По мере увеличения частоты цифровых импульсов шаговое движение меняется на
      непрерывное вращение.

      Некоторые промышленные и научные приложения шаговых двигателей включают робототехнику, станки, машины для захвата и размещения, автоматические машины для резки и соединения проводов и даже устройства для точного контроля жидкости.

      Как работает шаговый двигатель?

      Каждый оборот шагового двигателя делится на дискретное количество шагов, во многих случаях 200 шагов, и для каждого шага двигателю должен посылаться отдельный импульс. Шаговый двигатель может делать только один шаг за раз, и каждый шаг имеет одинаковый размер.

      Поскольку каждый импульс заставляет двигатель поворачиваться на точный угол, обычно 1,8°, положением двигателя можно управлять без какого-либо механизма обратной связи. По мере увеличения частоты цифровых импульсов шаговое движение превращается в непрерывное вращение со скоростью вращения, прямо пропорциональной частоте импульсов.

      Шаговые двигатели ежедневно используются как в промышленности, так и в коммерческих целях благодаря их низкой стоимости, высокой надежности, высокому крутящему моменту на низких скоростях и простой прочной конструкции, способной работать практически в любых условиях.

      • Угол поворота двигателя пропорционален входному импульсу.
      • Двигатель имеет полный крутящий момент в состоянии покоя (если обмотки находятся под напряжением).
      • Точное позиционирование и повторяемость движения, так как хорошие шаговые двигатели имеют точность от 3 до 5% шага, и эта ошибка не накапливается от одного шага к другому.
      • Отличный отклик на запуск/остановку/реверс.
      • Очень надежен, так как в двигателе нет контактных щеток. Поэтому срок службы шагового двигателя просто зависит от срока службы подшипника.
      • Реакция шаговых двигателей на цифровые входные импульсы обеспечивает управление без обратной связи, что делает управление двигателем более простым и менее затратным.
      • Можно добиться синхронного вращения на очень низкой скорости с нагрузкой, которая непосредственно связана с валом.
      • Может быть реализован широкий диапазон скоростей вращения, поскольку скорость пропорциональна частоте входных импульсов.

      Выбор шагового двигателя и контроллера

      Выбор шагового двигателя зависит от требований к крутящему моменту и скорости приложения. Используйте кривую крутящего момента двигателя (находится в технических характеристиках каждого привода), чтобы выбрать двигатель, который будет выполнять эту работу.

      Каждый контроллер шагового двигателя в линейке Omegamation показывает кривые момент-скорость для двигателей, рекомендуемых для данного привода. Если ваши требования к крутящему моменту и скорости могут быть удовлетворены с помощью нескольких шаговых двигателей, выберите контроллер в зависимости от потребностей вашей системы движения (шаг/направление, автономное программирование, аналоговые входы, микрошаговый режим), а затем выберите один из рекомендуемых двигателей для этого контроллера. .

      Список рекомендуемых двигателей основан на всесторонних испытаниях, проведенных производителем для обеспечения оптимальной работы комбинации шагового двигателя и контроллера.

      Шаг и направление

      Эти приводы принимают шаговые импульсы и сигналы направления/разрешения от контроллера шагового двигателя, такого как ПЛК или ПК. Каждый импульс шага заставляет двигатель поворачиваться на точный угол, а частота импульсов определяет скорость вращения. Сигнал направления определяет направление вращения (по часовой стрелке или против часовой стрелки), а сигнал разрешения включает или выключает двигатель.

      Осциллятор

      Приводы с шаговым двигателем со встроенным цифровым генератором принимают аналоговый вход или джойстик для управления скоростью. Эти системы обычно используются в приложениях, требующих непрерывного движения, а не управления положением, таких как миксеры, блендеры и диспенсеры.

      Автономный Программируемый

      Все эти контроллеры шаговых двигателей могут быть запрограммированы для автономной работы; программа управления движением создается с помощью простого интерфейса программного обеспечения высокого уровня с функцией перетаскивания (поставляется бесплатно), а затем загружается и выполняется при включении питания. Программа управления движением обычно ожидает ввода, такого как замыкание переключателя или нажатие кнопки, прежде чем выполнять запрограммированное движение.

      Высокопроизводительные шаговые двигатели

      Эти цифровые приводы с шаговыми двигателями предлагают расширенные функции, такие как самодиагностика, защита от сбоев, автонастройка, сглаживание пульсаций крутящего момента, сглаживание командных сигналов и антирезонансные алгоритмы. Некоторые приводы программируются автономно, в то время как другие предлагают шаг/направление и аналоговые входы. Высокопроизводительные приводы обеспечат наилучшую возможную производительность вашей системы управления перемещением.

      Существует три основных типа шаговых двигателей:

      • Активный ротор: шаговый двигатель с постоянными магнитами (PM)
      • Реактивный ротор: шаговый двигатель с переменным сопротивлением (VR)
      • Комбинация VR и PM: гибридный шаговый двигатель (HY)

      Это бесщеточные электрические машины, вращающиеся под фиксированным углом.
      увеличивается при подключении к последовательно коммутируемому постоянному току.
      При использовании переменного тока вращение существенно
      непрерывный.

      Шаговый двигатель с постоянными магнитами

      Этот тип шагового двигателя имеет ротор с постоянными магнитами. статор
      может быть таким же, как у обычного 2- или 3-фазного индукционного
      двигатель или конструкция, аналогичная штампованному двигателю. Последнее является
      Самый популярный тип шагового двигателя.

      a.) Обычный тип с постоянными магнитами. На рис. 1 показана схема обычного
      шаговый двигатель с ротором на постоянных магнитах. 2-фазная обмотка
      иллюстрируется. На рис. 1а показана фаза А.
      под напряжением с положительной клеммой «А». Поле находится под углом 0°.
      С катушкой, намотанной, как показано, северный полюс
      ротор также находится в положении 0°.

      Вал совершает один оборот за каждый полный оборот
      электромагнитного поля в этом двигателе. На рис. 2 показан тот же шаговый двигатель с обеими обмотками под напряжением. Важный
      разница здесь в том, что результирующее электромагнитное поле находится между
      два полюса. На рис. 2 поле сместилось на 45° от
      поле на рис. 1.

      Как и в схеме однофазного включения, вал завершает один
      оборот за каждый полный оборот электромагнитного поля.
      Должно быть очевидно, что этот двигатель может работать на полшага; т. е. шаг в малом
      ступенчатые приращения. Это возможно за счет объединения питания
      показанный на рисунке 1 с показанным на рисунке 2. На рисунке 3 показаны схемы
      Шаговый двигатель с ПМ с полушаговым движением ротора.

      Как и на предыдущих схемах, ротор и вал движутся через
      под тем же углом, что и поле. Обратите внимание, что каждый шаг приводил к повороту на 45°.
      вместо 90° на предыдущей диаграмме.
      Шаговый двигатель с постоянными магнитами можно намотать бифилярно.
      обмотки, чтобы избежать необходимости менять полярность
      обмотка. На рис. 4 показана бифилярная обмотка при
      В Таблице IV показана последовательность подачи питания.

      Бифилярные обмотки проще коммутировать с помощью транзисторного контроллера.
      Требуется меньше переключающих транзисторов.
      b.) Штампованный или может штабелироваться шаговый двигатель с постоянными магнитами.
      Наиболее популярным типом шагового двигателя с постоянными магнитами является так
      называется штампованным типом, когтевым зубом, листовым металлом, жестяной банкой или просто
      недорогой мотор. Этот мотор трудно проиллюстрировать ясно
      из-за того, как он устроен.

      Этот двигатель имеет пару катушек, окружающих ротор с постоянными магнитами.
      Катушки заключены в корпус из мягкого железа с зубьями на
      внутри взаимодействует с ротором. Каждый корпус катушки имеет одинаковый
      количество зубьев равно количеству полюсов ротора. Корпуса
      радиально смещены друг относительно друга на половину шага зубьев.

      Шаговый двигатель с переменным сопротивлением

      Этот тип шагового двигателя имеет электромагнитный статор с
      ротор из магнитомягкого железа с зубьями и пазами, похожими на
      ротор индукторного генератора. В то время как двигатели с постоянными магнитами в основном
      2-фазные машины, двигатели VR требуют как минимум 3 фазы. Большинство VR
      шаговые двигатели имеют 3 или 4 фазы, хотя 5-фазные двигатели VR
      доступный.

      В шаговом двигателе VR поле движется с другой скоростью, чем ротор.

      Обратите внимание, что катушка фазы А имеет два
      южные полюса и отсутствие северных полюсов для пути возврата потока. Вы можете отдохнуть
      заверил, что будет. Поток вернется по пути
      наименьшего нежелания, а именно через пары полюсов, которые являются ближайшими
      на два зуба ротора. Это зависит от положения ротора. Поток вызывает
      напряжение в катушках, намотанных на полюс. Это индуцирует ток в
      обмотка, замедляющая ротор. Величина тока определяется
      напряжение на катушке. Катушка с диодной фиксацией будет иметь больше
      ток, чем обмотка с резисторным диодом или стабилитроном.

      Гибридный шаговый двигатель

      Этот тип двигателя часто называют двигателем с постоянным магнитом.
      мотор. Он использует комбинацию постоянного магнита и переменного
      Структура нежелания. Его конструкция аналогична конструкции
      Индукционный двигатель.

      Ротор имеет два
      наконечники (хомуты) с выступающими полюсами, расположенными на равном расстоянии друг от друга, но радиально
      со смещением друг от друга на половину шага зубьев. Круглый перманент
      магнит разделяет их. Ярма имеют практически равномерный поток
      противоположной полярности. Статор изготовлен из многослойной стали.
      Некоторые двигатели имеют 4 катушки.
      в две группы по 2 катушки последовательно. Одна пара катушек называется фазой А и
      другая Фаза B.

      Количество полных шагов за оборот может быть определено из
      по следующей формуле:

      SPR = NR x Ø

      Где: SPR = количество шагов на оборот

      NR = общее количество зубьев ротора (всего для
      оба ярма)

      Ø = количество фаз двигателя

      или: NR = SPR/Ø

      Они имеют многозубчатые полюса статора и ротор с постоянными магнитами. Стандартные гибридные двигатели имеют 200 зубьев ротора и угол поворота 1,8º. Поскольку они демонстрируют высокий статический и динамический крутящий момент и работают с очень высокой частотой шагов, гибридные шаговые двигатели используются в самых разных коммерческих приложениях, включая компьютерные дисководы, принтеры/плоттеры и проигрыватели компакт-дисков.

      Пошаговые режимы

      «Шаговые режимы» шагового двигателя включают полный, половинный и микрошаг. Тип выхода шагового режима любого шагового двигателя зависит от конструкции контроллера. Omegamation™ предлагает приводы с шаговыми двигателями с выбираемыми переключателем полными и полушаговыми режимами, а также микрошаговые приводы с разрешающей способностью, выбираемой переключателем или программно.

      Полный шаг

      Стандартные гибридные шаговые двигатели имеют 200 зубьев ротора или 200 полных шагов на один оборот вала двигателя. Разделение 200 шагов на 360° вращения равно 1,8° полного угла шага. Обычно полношаговый режим достигается за счет подачи питания на обе обмотки с попеременным изменением направления тока. По сути, один цифровой импульс от драйвера эквивалентен одному шагу.

      Полушаг

      Половина шага просто означает, что шаговый двигатель вращается со скоростью 400 шагов за оборот. В этом режиме на одну обмотку подается питание, а затем поочередно подается питание на две обмотки, в результате чего ротор вращается на половине расстояния, или 0,9 °. Хотя он обеспечивает примерно на 30% меньший крутящий момент, полушаговый режим обеспечивает более плавное движение, чем полношаговый режим.

      Микросте

      Микрошаг — это относительно новая технология шагового двигателя, которая регулирует ток в обмотке двигателя до такой степени, что количество позиций между полюсами далее подразделяется.

      Микрошаговые приводы Omegamation способны делить полный шаг (1,8°) на 256 микрошагов, что дает 51 200 шагов на оборот (0,007°/шаг). Микрошаг обычно используется в приложениях, требующих точного позиционирования и более плавного движения в широком диапазоне скоростей. Как и полушаговый режим, микрошаг обеспечивает примерно на 30% меньший крутящий момент, чем полношаговый режим.

      Линейный шаговый двигатель Управление

      Вращательное движение шагового двигателя можно преобразовать в поступательное с помощью системы привода с ходовым винтом и червячной передачей (см. рис. B). Ход или шаг ходового винта — это линейное расстояние, пройденное за один оборот винта. Если ход равен одному дюйму на оборот, а на один оборот приходится 200 полных шагов, то разрешение системы ходового винта составляет 0,005 дюйма на шаг. Еще более высокое разрешение возможно при использовании системы шагового двигателя/привода в микрошаговом режиме.

      Серия против параллельного соединения

      Существует два способа подключения шагового двигателя последовательно или параллельно. Последовательное соединение обеспечивает высокую индуктивность и, следовательно, больший крутящий момент на низких скоростях. Параллельное соединение снизит индуктивность, что приведет к увеличению крутящего момента на более высоких скоростях.

      Контроллер шагового двигателя Обзор технологии

      Драйвер получает сигналы шага и направления от индексатора или контроллера шагового двигателя и преобразует их в электрические сигналы для запуска шагового двигателя. Для каждого шага вала двигателя требуется один импульс.

      В полношаговом режиме со стандартным 200-шаговым двигателем для совершения одного оборота требуется 200 импульсов шага. Скорость вращения прямо пропорциональна частоте импульсов. Некоторые системы управления имеют встроенный генератор, который позволяет использовать внешний аналоговый сигнал или джойстик для установки скорости двигателя.

      Характеристики скорости и крутящего момента шагового двигателя основаны на протекании тока от драйвера к обмотке двигателя. Фактор, который препятствует потоку или ограничивает время, необходимое току для возбуждения обмотки, известен как индуктивность. Эффекты индуктивности, большинство типов цепей управления рассчитаны на подачу большего напряжения, чем номинальное напряжение двигателя.

      Чем выше выходное напряжение контроллера, тем выше уровень отношения крутящего момента к скорости. Как правило, выходное напряжение драйвера (напряжение шины) должно быть в 5-20 раз выше, чем номинальное напряжение двигателя. Чтобы защитить двигатель от повреждения, ток привода шагового двигателя должен быть ограничен номинальным током шагового двигателя.

      Контроллер шагового двигателя Обзор

      Индексатор, или контроллер шагового двигателя, обеспечивает шаг и направление для драйвера. Для большинства приложений требуется, чтобы индексатор также управлял другими функциями управления, включая ускорение, замедление, количество шагов в секунду и расстояние. Индексатор также может взаимодействовать со многими другими внешними сигналами и управлять ими.

      Связь с системой управления осуществляется через последовательный порт RS-232 и, в некоторых случаях, через порт RS485. В любом случае контроллер шагового двигателя способен получать высокоуровневые команды от главного компьютера и генерировать необходимые импульсы шага и направления для драйвера.

      Контроллер включает вспомогательный ввод/вывод для контроля входов от внешних источников, таких как переключатель «Пуск», «Толчок», «Домой» или концевой выключатель. Он также может инициировать другие функции машины через выходные контакты ввода-вывода.

      Автономная работа

      В автономном режиме контроллер может работать независимо от главного компьютера. После загрузки в энергонезависимую память программы движения можно запускать с различных типов интерфейсов оператора, таких как клавиатура или сенсорный экран, или с переключателя через вспомогательные входы/выходы.

      Автономная система управления шаговым двигателем часто комплектуется драйвером и источником питания, а также опциональной обратной связью энкодера для приложений с «замкнутым контуром», требующих обнаружения остановки двигателя и точной компенсации положения двигателя.

      Многоосевое управление

      Многие приложения управления движением имеют более одного шагового двигателя для управления. В таких случаях доступен многоосевой контроллер шагового двигателя. К сетевому концентратору HUB 444, например, может быть подключено до четырех шаговых приводов, причем каждый привод подключен к отдельному шаговому двигателю. Сетевой концентратор обеспечивает скоординированное движение для приложений, требующих высокой степени синхронизации, таких как круговая или линейная интерполяция.

      Двигатели | Сопутствующие товары

      См. больше Двигатели

      Типы шаговых двигателей | Все о шаговых двигателях

      Типы степперов

      Сохранить

      Подписаться

      Пожалуйста, войдите, чтобы подписаться на это руководство.

      После входа в систему вы будете перенаправлены обратно к этому руководству и сможете подписаться на него.

      Существует множество типов шаговых двигателей, некоторые
      из которых требуют очень специализированных водителей.
      Для наших целей мы сосредоточимся на шаговых двигателях, которые можно
      управляется общедоступными драйверами.
      Это: шаговые двигатели с постоянными магнитами или гибридные, двухфазные биполярные или четырехфазные однополярные.

      В первую очередь необходимо учитывать работу, которую должен выполнять двигатель. Как и следовало ожидать, более крупные двигатели способны развивать большую мощность. Размер шаговых двигателей варьируется от размера арахиса до огромных монстров NEMA 57.

      Большинство двигателей имеют номинальный крутящий момент. Это то, на что вам нужно обратить внимание, чтобы решить, достаточно ли у двигателя силы, чтобы делать то, что вы хотите.

      NEMA 17 — это стандартный размер, используемый в 3D-принтерах и небольших станках с ЧПУ. Меньшие двигатели находят применение во многих робототехнических и аниматронных приложениях. Более крупные рамы NEMA распространены в станках с ЧПУ и в промышленных приложениях.

      Номера NEMA определяют стандартные размеры лицевой панели для монтажа двигателя. Они не определяют другие характеристики двигателя. Два разных двигателя NEMA 17 могут иметь совершенно разные электрические или механические характеристики и не обязательно являются взаимозаменяемыми.

      Следующее, на что следует обратить внимание, это требуемое разрешение позиционирования. Количество шагов на оборот варьируется от 4 до 400. Обычно доступны 24, 48 и 200 шагов.

      Разрешение часто выражается в градусах на шаг. Двигатель 1,8 ° такой же, как двигатель 200 шагов / оборотов.

      Платой за высокое разрешение является скорость и крутящий момент. Двигатели с большим числом шагов работают на более низких оборотах, чем двигатели аналогичного размера. А более высокая частота шагов, необходимая для вращения этих двигателей, приводит к более низкому крутящему моменту, чем двигатель аналогичного размера с малым числом шагов при аналогичных скоростях.

      Еще одним способом достижения высокого разрешения позиционирования является зубчатая передача. Зубчатая передача 32: 1, подаваемая на выход двигателя с 8 шагами / оборотами, приведет к двигателю с 256 шагами.

      Зубчатая передача также увеличивает крутящий момент двигателя. Некоторые крошечные шаговые двигатели с редуктором способны развивать впечатляющий крутящий момент. Но компромисс, конечно, скорость. Редукторные шаговые двигатели обычно ограничиваются приложениями с низкими оборотами.

      Люфт — еще одна проблема мотор-редукторов. Когда двигатель меняет направление, он должен компенсировать любую слабину, которая может быть в зубчатой ​​передаче. Это может повлиять на точность позиционирования.

      Еще одна вещь, которую следует учитывать, — это то, как двигатель будет взаимодействовать с остальной системой привода. Доступны двигатели с различными типами валов:

      • Круглый или D-образный вал : Они доступны в различных стандартных диаметрах, и существует множество шкивов, шестерен и муфт валов, разработанных для соответствия. Валы «D» имеют одну плоскую сторону, чтобы предотвратить проскальзывание. Это желательно, когда задействованы высокие крутящие моменты.
      • Вал-шестерня : На некоторых валах прямо врезаны зубья шестерни. Обычно они предназначены для сопряжения с модульными зубчатыми передачами.
      • Вал ходового винта : Двигатели с валами ходового винта используются для создания линейных приводов. Их миниатюрные версии можно найти в качестве позиционеров головок во многих дисководах.

      Существует множество вариантов подключения шагового двигателя. Для наших целей мы сосредоточимся на шаговых двигателях, которыми можно управлять с помощью общедоступных драйверов. Это шаговые двигатели с постоянными магнитами или гибридные, подключенные как 2-фазные биполярные или 4-фазные униполярные.

      Шаговый двигатель может иметь любое количество катушек. Но они соединены в группы, называемые «фазами». Все катушки в фазе находятся под напряжением вместе.

      Униполярные драйверы всегда запитывают фазы одинаково. Одно отведение, «общее» отведение, всегда будет отрицательным. Другой вывод всегда будет положительным. Униполярные драйверы могут быть реализованы с помощью простой транзисторной схемы. Недостатком является то, что доступный крутящий момент меньше, потому что только половина катушек может быть запитана одновременно.

      Биполярные драйверы используют схему H-моста, чтобы фактически изменить направление тока, протекающего по фазам. При подаче питания на фазы с чередованием полярности все катушки можно заставить работать, вращая двигатель.

      Двухфазный биполярный двигатель имеет 2 группы катушек. Четырехфазный униполярный двигатель имеет 4 провода. Двухфазный двухполярный двигатель будет иметь 4 провода — по 2 на каждую фазу. Некоторые двигатели поставляются с гибкой проводкой, которая позволяет использовать двигатель как биполярный, так и униполярный.

      5-проводной двигатель

      Этот тип распространен в небольших униполярных двигателях. Все общие провода катушки связаны внутри и выведены как 5-й провод. Этот двигатель может работать только как униполярный двигатель.

      6-проводной двигатель

      Этот двигатель подключается только к общим проводам двух парных фаз. Эти два провода можно соединить для создания 5-проводного униполярного двигателя.