Шаговые или серводвигатели. Что лучше для станка с ЧПУ?
Выбор того или иного электропривода может повлиять на точность и качество обработки вашего станка. В этой статье мы поговорим о том, как правильно выбрать и купить шаговой двигатель или сервопривод для станка с ЧПУ, а также об основных отличиях между ними.
Шаговые двигатели
Шаговый двигатель — это синхронная бесщёточная электрическая машина , состоящая из статора и вращающейся части с несколькими обмотками, которая при получении управляющих сигналов преобразует их в перемещение вала на тот или иной угол и фиксацию его в нужном положении в соответствии с заданной программой (количество шагов может составлять от 100 до 400, а угол шага - от 0,9 до 3,6 градусов в зависимости от того, на какую часть подаётся ток). Для вращения ротора в противоположном направлении сигналы подаются в обратной последовательности. Ток, подаваемый в одну из обмоток статора, вызывает фиксацию ротора. Шаговые двигатели могут не подходить для высокой скорости обработки, но являются довольно простым и дешёвым вариантом.
Сервоприводы
Сервопривод состоит из синхронного двигателя, датчика скорости и положения и блока управления приводом. Основным отличием сервопривода от шагового двигателя является наличие обратной связи от датчиков углового положения.
Блок управления в соответствии с заданной программой подает напряжение на сервопривод, соединенный с порталом станка, после чего он перемещает рабочий орган. При этом датчик положения вырабатывает импульсы, количество которых пропорционально перемещению портала. При достижении рабочим органом нужного положения подача напряжения прекращается и портал фиксируется Сервоприводы являются более точным вариантом, а также отличаются большей скоростью перемещения и разгона, но и довольно высокой ценой.
Основные отличия
Ниже мы перечислим основные отличия между шаговыми двигателями и сервоприводами, с -целью облегчить вам выбор между этими видами электроприводов:
- Точность перемещений – точность шаговых электродвигателей (до 0,01 мм) может заметно снижаться при больших уровнях нагрузки, когда как точность сервоприводов (до 0,002 мкм) остаётся на высоком уровне вне зависимости от нагрузки благодаря наличию обратной связи от датчиков углового положения;
- Скорость перемещения – сервоприводы намного лучше подходят для работы на больших скоростях и тратят меньше времени на разгон, но для работы на небольших скоростях шаговые двигатели могут справляться со своей задачей довольно достойно;
- Надежность – шаговые двигатели и бесколлекторные серводвигатели являются довольно износостойкими и надежными, а коллекторные серводвигатели нуждаются в регулярном техобслуживании и замене коллекторных узлов для правильного функционирования;
- Сложность эксплуатации – настройка и обслуживание сервопривода требует больших усилий и затрат, нежели чем работа с шаговым двигателем;
- Стоимость – тут шаговые двигатели являются более бюджетным вариантом, по сравнению с дорогостоящими сервоприводами.
Ещё стоит упомянуть то, что шаговые двигатели хорошо переносят аварийные остановки, когда как сервоприводы нужно снабжать дополнительной защитой, дабы избежать поломки. В качестве отдельного минуса шаговых двигателей можно выделить шум, издаваемый ими при работе.
Подведём итоги
В конце концов выбор подходящего двигателя для вашего оборудования будет зависеть от его характеристик, а также ваших нужд и бюджета. По общей производительности сервоприводы значительно превосходят шаговые электромоторы, поэтому они хорошо подходят для высокоточного крупного оборудования, работающего с твёрдыми материалами, когда как для станков с ЧПУ средней точности будет достаточно и шагового двигателя.
Подробнее о выборе шагового двигателя вы можете узнать из следующего видео:
