Шаговые двигатели

Шаговые двигатели - наиболее распространенная разновидность электродвигателей, применяемых в цифровых фотоаппаратах. По сравнению с коллекторными двигателями, они имеют меньший размер и больший крутящий момент. Но самое главное, что в отличии от коллекторных двигателей, исправный шаговый двигатель обладает гораздо большей точностью и предсказуемость. Если на шаговый двигатель поступит заданное количество импульсов, можно быть уверенным, что его ротор повернется на точно такое же количество шагов. Это качество позволяет гораздо проще и эффективнее управлять положением различных частей объектива и фотоаппарата.

Конструктивно, шаговые двигатели, применяемые в цифровых фотоаппаратах, состоят из ротора, представляющего собой постоянный магнит круглой формы, и статора, состоящего из сердечника специальной формы и двух обмоток. При прохождении тока через одну из обмоток, ротор стремится занять определенное положение и оставаться в этом положении, пока через эту обмотку идет ток. При переключении обмоток магнитное поле статора смещается на определенный угол, и ротор стремиться занять другое положение. Переключением обмоток и изменением полярности их включения обеспечивается вращение ротора в ту или иную сторону.

Маленькие размеры, большой крутящий момент и возможность точного позиционирования делают такие моторы незаменимыми в цифровой технике. Но вместе с тем, управлять такими моторами значительно сложнее. В виде готового изделия, работающего под управлением встроенного компьютера оно не представляет сложности, необходимо лишь предусмотреть в конструкции и программном обеспечении устройства необходимые компоненты. А вот проверить работоспособность такого мотора при ремонте становиться крайне затруднительно.

И хотя шаговые двигатели при нормальной работе в нормальных условиях выходят из строя крайне редко, нарушение этих условий, а конкретнее, попадание влаги, может легко нарушить их работоспособность. Характер неисправности при этом аналогичный - коррозия и нарушение механических свойств. Т.е. выражаясь проще - двигатель "засахаривается".

Способы ремонта шаговых двигателей при таких неисправностях аналогичны способам ремонта коллекторных двигателей. Коллектор в шаговых двигателях отсутствует, поэтому за качество контакта в коллекторе беспокоится не приходится. А вот помехи свободному вращению ротора вполне могут возникнуть из-за ржавчины. Шаговые двигатели, также как и коллекторные, имеют очень небольшой зазор между статором и ротором. И статор, и ротор сделаны из материалов, сильно подверженных коррозии - железа или феррита. Наличие ржавчины в узком зазоре между статором и ротором сильно затрудняет вращение ротора.

Единственный выход из этого положения, позволяющий обойтись без замены или переборки двигателя - промывать и вращать двигатель до устранения помех вращению. С коллекторными двигателями это сделать просто - достаточно подать постоянное напряжение на контакты двигателя. С шаговыми двигателями сделать это просто не получится. Можно конечно собрать специальный электронный формирователь последовательности импульсов, однако это будет не самое простое электронное устройство, и ради проверки одного - двух шаговых моторов собирать такое устройство смысла нет.

Поэтому для восстановления работоспособности поврежденного коррозией шагового двигателя можно воспользоваться более простым способом. На вал шагового двигателя надевается конец небольшого отрезка гибкой пластиковой или резиновой трубочки, а другой его конец зажимается патроном микродрели, или надевается на вал подходящего коллекторного двигателя. Т.е. вращение двигателя осуществляется не за счет работы его самого, а за счет работы какого-то другого, временно присоединенного двигателя. Дальнейшие действия - по аналогии с коллекторным двигателем. Т.е. вращение - промывка - вращение - промывка - и так далее, до устранения малейших затруднений вращения. Правда, нужно учесть, что на ощупь затруднения во вращении шагового двигателя должны присутствовать конструктивно. Поэтому оценивать вращение шагового мотора на ощупь лучше в сравнении с аналогичным исправным двигателем.

Более подробно о разновидностях и принципах работы шаговых двигателей написано здесь:

http://www.stepmotors.ru/theory/shagovye_dvigateli.htm