0 0 0
Наверх

Сравнение шаговых и серводвигателей

1 / 3

В этой статье мы разберем что такое шаговый двигатель, сервопривод, какие шаговые двигатели бывают по типу роторов, обмоток и сравним их.

Что такое шаговый двигатель

Шаговый двигатель – это синхронный бесщеточный механизм, основная его задача преобразовывать электрическую энергию в механическую. Данный двигатель используют в лазерных и фрезерных станках с ЧПУ. Когда подается потенциал на обмотки, шаговый двигатель поворачивается строго на заданный угол.

Какие шаговые двигатели бывают

Шаговые двигатели по типу роторов

  1. С постоянными магнитами.

У данного двигателя ротор выполнен из постоянного магнита, в котором может находится два и больше количество чередующихся полюсов “+” и “-”, но их количество всегда четное. Работает данный двигатель по принципу притяжения разноименных полюсов друг к другу. При возбуждении обмотки статора постоянным током, создается магнитный поток с полюсами “+” и “-”. Из-за силы притяжения и отталкивания между полюсами ротора и статора, ротор начинает вращаться.

  1. С переменным магнитным сопротивлением.

Этот двигатель самый простой и его уже почти не используют. На его статоре находятся зубья, которые обычно запитываться от трех отдельных источников постоянного тока. Ротор состоит из стальных пластин с меньшим количеством зубьев чем у статора, это сделано для того, чтобы только одна пара зубьев ротора одновременно находилась напротив зубьев статора. Например, если наш статор будет иметь 6 зубьев, то у ротора их будет 4, а шаг двигателя составит 30 градусов. Для уменьшения углового шага, можно увеличить число полюсов на статоре и роторе. Это рассчитается по формуле.

Угол шага = 360 / (Nr * q)

где: Nr – количество полюсов ротора

q – количество фаз

  1. Гибридный.

Его статор конструктивно и по типу подключения схож со статорами предыдущих типов. Ротор представляет собой постоянный магнит, имеющий намагниченность в осевом направлении. На каждом его полюсе располагаются зубья, они смещены относительно друг друга на пол зуба. Принцип работы гибридного двигателя такой же, как и у двигателя с постоянным магнитом.

Шаговые двигатели по типу обмоток

  1. Биполярный.

Биполярный двигатель состоит из двух обмоток, каждая из которых имеет два вывода. Для того чтобы их запитать, на выводы обмоток нужно подать разность потенциалов.

  1. Униполярный.

Униполярный двигатель конструктивно похож на биполярный, но в отличие от биполярного он у него пять выводов и на фазе имеет две катушки. Пятый вывод — это соединение центральных точек обмоток двух катушек, обычно подключается к земле. Для того что бы включить двигатель, достаточно подать положительный потенциал на один из выводов его обмотки.

Двух и трехфазные двигатели

Шаговые двигатели бывают двух и трехфазные. Отличаются они друг от друга только внутренне, количеством зубьев статора и ротора. Трехфазный двигатель имеет большее количество зубьев чем двухфазный, за счет этого он имеет меньший угловой шаг. За счет чего плавность хода и точность гравировки у него выше.

Серводвигатель

Серводвигатель – это двигатель с отрицательной обратной связью. У него высокие скоростные характеристики и высокая точность позиционирования. Данный двигатель сочетает в себе большую мощность и компактность. В составе двигателя есть датчик позиции или скорости. Управление осуществляется с помощью инвертора. 

У серводвигателя дискретная величина шага значительно ниже, чем у шагового.

Сравнение и преимущества

Двухфазные двигатели уступают трехфазным двигателям в точности шага, но это можно компенсировать дроблением шага двигателя. Также по сравнению с трехфазными они дешевле. Двухфазные шаговые двигатели в основном устанавливаются на тяжелые и массивные узлы станка.

Если мы применим дробление шага к трехфазному двигателю, то его точность станет еще выше, что будет очень полезно при выполнении детальной гравировке. Трехфазные шаговые двигатели устанавливаются на станки где требуется высокая точность позиционирования.

Профессиональные фрезерные станки с ЧПУ, требующие более жестких допусков, лучше оснащать серводвигателями, они мощнее, быстрее, точнее, у них есть обратная связь. Такие приводы гарантируют быструю и стабильную работу для вашего производства.

Средняя оценка: 5
Голосов: 3
VK03232