В обрабатывающей промышленности двигатели выполняют важную роль по преобразованию электрической энергии в механическую.
Шаговые и серводвигатели имеют свои достоинства и недостатки. Об этом мы сейчас с вами и поговорим более детально - для каких конкретно задач подойдёт шаговый двигатель, а для каких серводвигатель.
Выбор подходящего двигателя зависит от технических характеристик станка и от тех задач, которые двигатель должен выполнять.
Крутящий момент и частота вращения
Оба типа двигателей имеют свои характеристики по скорости и крутящему моменту. На высоких скоростях шаговые двигатели обычно имеют низкие характеристики крутящего момента. Серводвигатели могут развивать скорость, в два-четыре раза превышающую скорость шагового двигателя.
Серводвигатели работают с постоянной обратной связью по положению (замкнутый контур), в отличие от типичной системы шагового двигателя с разомкнутым контуром. Это позволяет серводвигателям работать на более высоких скоростях и генерировать более высокий максимальный крутящий момент.
Использование постоянных магнитов в сервоприводах является дополнительной особенностью, позволяющей им создавать больший крутящий момент в компактном корпусе.
Управление
Чаще всего шаговые двигатели работают в режиме постоянного тока с разомкнутым контуром. Шаговые двигатели выделяют значительное количество тепла, что вызывает беспокойство у некоторых операторов и сервисных инженеров.
Сервоуправление решает эту проблему, подавая на двигатель только тот ток, который необходим для перемещения или удержания оси.
Серводвигатели работают по принципу замкнутого контура. Системы управления с замкнутым контуром оснащены датчиками обратной связи(энкодерами).
Управление сервоприводами осуществляется путем отправки электрического импульса переменной длительности, известного как широтно-импульсная модуляция. Когда система получает импульс определенной длительности, она соответствующим образом вращает двигатель.
Количество полюсов
В шаговых двигателях обычно используется от 50 до 100 полюсов, в то время как в серводвигателях используется только от 4 до 12 полюсов. Каждый полюс формирует определенное положение вала двигателя .
Большое количество полюсов шаговых двигателей позволяет им создавать удерживающий момент и потреблять меньше энергии при нулевой скорости. Шаговым двигателям не требуются энкодеры, поскольку они имеют более точные перемещения за счёт большего количества полюсов, в то время как сервоприводам с меньшим количеством полюсов требуется энкодер для отслеживания положения.
Финансовая сторона вопроса
В серводвигателях используются магниты, а также есть датчики обратной связи (энкодеры). По габаритам серводвигатель больше, чем шаговый двигатель, что объективно приводит к увеличению цены серводвигателя.
Шаговые двигатели конструктивно проще. Шаговые двигатели зачастую стоят дешевле и оптимальны для применений, требующих низкого или среднего ускорения, высокого удерживающего момента и гибкости работы.
Серводвигатели стоят дороже из-за сложности их внутренней конструкции. Шаговые двигатели используют менее дорогие магниты и редко оснащаются редукторами.
Что в итоге?
Шаговые двигатели являются хорошим решением для задач, требующих простого перемещения и отсутствия обратной связи. Шаговые двигатели доступны в большом разнообразии размеров, что позволяет учитывать ограничения по размерам.
Серводвигатели помогают в тех областях, где шумность и вибрация должны быть минимальными. Серводвигатели лучше подходят для сложных систем, требующих точной обратной связи. Серводвигатели более эффективны, чем шаговые двигатели, и их КПД составляет 80-90%.
Если вам статья понравилась ,то ставьте лайки, оставляйте комментарии и подписывайтесь на канал. Будет много полезной информации !