Различные типы электродвигателей применяются повсеместно – в бытовых приборах, рекламных конструкциях, станочном оборудовании и т.д. Для станков ЧПУ, в зависимости от задач, которые перед ними стоят, наиболее актуально применение простых и надёжных шаговых двигателей, либо бесколлекторных двигателей с обратной связью, именуемых в народе сервоприводами. Строго говоря, сервоприводом корректно называть любой тип электродвигателя с обратной связью – например, в каталоге Степмотор можно приобрести шаговый сервопривод - однако в данном контексте речь пойдёт именно о бесколлекторных механизмах. Итак, что выбрать для ЧПУ – шаговый двигатель или бесколлекторный? Чтобы принять правильное решение, необходимо чётко понимать, чем же различаются данные типы устройств и какие имеют преимущества и недостатки.
Шаговый электродвигатель
Шаговый двигатель, или просто ШД, является одним из самых распространённых типов электродвигателей. Конструктивная простота такого агрегата, представляющего собой синхронный бесщёточный механизм, снабжённый неподвижным статором с несколькими обмотками и подвижный ротор, обеспечивает ему длительный срок службы и высокую степень надёжности. Ток подаётся на обмотки попеременно, вызывая дискретные угловые перемещения ротора – шаги. Основными преимуществами шаговых двигателей для ЧПУ являются:
- надёжность;
- длительный срок службы;
- высокая точность позиционирования;
- стабильная работа в различных режимах, в том числе, в режиме удержания, благодаря дискретности;
- отсутствие строгой необходимости обратной связи благодаря фиксированному углу поворота;
- простота в настройках и применении;
- отсутствие необходимости дорого обслуживания;
- доступная стоимость.
При этом шаговые двигатели имеют и ряд недостатков, среди которых:
- высокое энергопотребление;
- отсутствие возможности быстрого старта;
- высокий уровень шума (в сравнении с бесколлекторными агрегатами) и нагрева;
- довольно низкая (относительно габаритов устройства) мощность;
- склонность к резонансу и, как следствие, пропуску шагов
Бесколлекторный двигатель
Бесколлекторный двигатель отличается от коллекторного, в первую очередь, отсутствием этого самого коллектора, являющегося тяжёлым и требующим обслуживания элементом, благодаря чему конструкция такого агрегата не только упрощается, но и становится значительно компактнее. Кроме того, обмотки у коллекторного двигателя находятся на статоре, а не на роторе, как у других типов двигателей. Совокупность этих факторов делает бесколлекторный сервопривод высокоэффективным агрегатом с улучшенным КПД, обладающим широким диапазоном скорости вращения и повышенной мощностью. Бесспорными преимуществами бсеколлекторного сервопривода являются:
- высокий КПД;
- повышенная точность;
- неподверженность резонансу;
- способность справляться с кратковременными перегрузками;
- бесшумная работа;
- возможность быстрого старта без потери точности;
- длительный срок службы.
Тем не менее, среди минусов бесколлекорных серводвигателей следует отметить:
- высокую стоимость;
- сложность настроек и управления;
- необходимость регулярного обслуживания для замены щёток;
- невозможность длительной работы на пиковых нагрузках;
- необходимость применения дополнительных устройств (драйвер, энкодер, внешний вентилятор);
- высокое энергопотребление в совокупности со вспомогательными устройствами.
Целесообразность применения шагового или серводвигателя в ЧПУ определяется путём сравнения всех перечисленных преимуществ и недостатков с определением их значимости для конкретных целей. При этом, какой бы выбор не был сделан, купить электродвигатель и комплектующие можно на сайте торгового дома Степмотор – без очередей и по доступной цене.
