Шаговые двигатели используются при создании роботов и механизмов автоматизации наряду с двигателями постоянного тока и сервомоторами. Благодаря уникальной конструкции, шаговые двигатели могут управляться с высокой степенью точности без каких-либо механизмов обратной связи.
Шаговые двигатели делят свой полный оборот на фиксированное количество шагов, например, 200 шагов на оборот (1,8° на шаг). Это позволяет двигателю перемещаться на строго заданное расстояние без использования дополнительной обратной связи (энкодеров).
Управление шаговыми двигателями осуществляется с помощью драйвера, который последовательно передает сигналы на обмотки. Доступные драйверы (например, A4988, DRV8825) делают процесс работы с шаговыми двигателями достаточно простым, особенно с микроконтроллерами (Arduino, Raspberry Pi и др.).
Большинство шаговых двигателей работают в режиме открытой петли, что упрощает контроллер и исключает сложные сенсорные системы. Это снижает стоимость, повышает надежность и упрощает разработку.
Шаговые двигатели обеспечивают большой крутящий момент на низких оборотах, что делает их идеальными для задач, где требуется мощность при медленном движении (станки, 3D-принтеры, автоматические двери).
Благодаря драйверам можно использовать микрошаговый режим, который уменьшает размер минимального шага двигателя (например, с 1,8° до 0,1°). Это повышает плавность и точность работы.
Широкое распространение шаговых двигателей сделало их сравнительно дешевыми. Например, двигатель NEMA 17 стоит около 10-15 долларов.
Шаговые двигатели не зависят от угольных щеток или других скоропортящихся компонентов, что позволяет им работать долго без необходимости регулярного обслуживания.
Шаговые двигатели не требуют высоких напряжений (обычно 5–12 В или 24 В) и сравнительно безопасны в работе с точки зрения опытов.
