Как подобрать и рассчитать шаговый двигатель для ЧПУ

02.11.2020

Шаговые двигатели для ЧПУ – один из видов промышленных комплектующих, которые Вы можете найти в компании Антриб. Где купить, на что ориентироваться и по каким параметрам подбирать шаговые двигатели для ЧПУ - мы расскажем Вам об этом в нашей статье.

Выбирайте шаговые двигатели ЧПУ в компании Антриб

Мы рекомендуем Вам промышленные комплектующие приобретать в одном месте – в компании Антриб. Почему?

  • Во-первых, в нашем каталоге представлены двигатели от надёжных и проверенных на собственном опыте производителей. Их качество могут подтвердить сотни наших клиентов.
  • Во-вторых, вся представленная продукция есть на складе компании Антриб.
  • В-третьих, в списке предложений Антриб Вы сможете найти и шаговые двигатели, и комплектующие к ним: специализированные драйверы, многочисленные датчики, соединяющие муфты и многое другое.
  • В-четвертых, сотрудники Антриб дадут Вам профессиональную консультацию по подбору ШД для ЧПУ и сориентируют в расчетах, которые необходимо произвести. О них читайте далее.

Выбираем шаговый двигатель для современных ЧПУ. На что обратить внимание?

При подборе шагового двигателя для числового программного управления, прежде всего, важно определить планируемую сферу для применения станка. Отсюда станут понятными предъявляемые к ШД требования и необходимые технические характеристики.

Параметры для выбора шаговых двигателей

  • Индуктивность.

    Рассчитайте квадратный корень из индуктивности обмотки, а потом умножьте его значение на цифру 32. Полученные данные сравните с максимальным показанием напряжения непосредственного источника питания для имеющегося драйвера. Между этими данными не должно быть большого различия. Важно понимать, что если напряжение питания превышает полученное значение более чем на 30%, то в результате мотор будет шуметь и перегреваться. Если показание меньше 30%, то крутящий момент станет быстро убывать вместе со скоростью. Запомните, что большая индуктивность в перспективе обеспечивает условия для большего крутящего момента. Отметим, что для этого необходим драйвер с увеличенным напряжением питания.

  • Зависимость крутящего момента и скорости.

    Данный параметр позволяет определить, подходит ли подобранный двигатель условиям, прописанным в тех. задании.

  • Геометрические параметры.

    Обязательно изучите, какое значение имеет длина двигателя, фланец и диаметр вала.

Рекомендация №1.

Помимо изучения вышеперечисленных параметров, важно обратить внимание на омическое сопротивление фаз, а также номинальный ток в фазе, момент инерции ротора и MAX статический синхронизирующий момент.

Типы двигателей

Существует несколько типов ШД для ЧПУ станка. Остановимся на самых распространенных:

  • Биполярные.
    Данные модели встречаются чаще всего. Их выбирают за простой подбор новых дайверов и высокое удельное сопротивление на малых оборотах.
  • Трехфазные.
    По сравнению с биполярными двигателями, трехфазные выдают большую скорость вращение.
  • Униполярные.
    Эти модели представляют собой микс из нескольких биполярных ШД.

Рекомендация №2.

Универсальный способ подбора двигателя для ЧПУ – проанализируйте готовые станки, которые по размерам и тех. характеристикам близки к тому, что разрабатываете Вы, и проверьте себя.

Стандартные примеры расчетов ШД для ЧПУ

Алгоритм определения силы системы

Допустим, что Вам нужно узнать силу трения в направляющих, зависящих от используемых материалов. Например, коэффициент трения равен 0.4, вес детали – 200 кгс, вес стола – 120 кгс, необходимое ускорение – 2 м/с2, а сила резания составляет 4 000 Н.

  1. Для расчета силы трения умножьте коэффициент трения на совокупный вес движущейся системы: 0.4 x 9.81 (120 кгс+200 кгс) = 1256. Сила трения равна 1256 Н
  2. Для расчета силы инерции умножьте массу стола с деталью на желаемое ускорение: 320 x 2 = 640. Сила инерции равна 640 Н.
  3. Для расчета полной силы сопротивления сложите все имеющиеся данные: показатель силы трения, инерции и резания: 1256 + 640 + 4 000 = 4896. Сила сопротивления равна 4 896 Н.

Алгоритм определения мощности

Мы представляем Вашему вниманию универсальные формулы. Все они представлены без учета инерции вала ШД, а также других механизмов вращения. В связи с этим, для большей точности рекомендуем увеличить или, напротив, убавить требования по ускорению на 10%.

Итак, расчет мощность производится по формуле F=ma, где:

  • F – сила, необходимая для приведения тела в движение (в Н);
  • m – масса тела (в кг);
  • а – необходимое ускорение m/c2.

Для определения механической мощности умножьте силу сопротивления движения на скорость.

Отметим, что для всех приводимых в пример расчетов существуют бесплатные автоматические калькуляторы.

Алгоритм расчета редукции оборотов

Редукция оборотов определяется за счет номинальных оборотов сервопривода и MAX скорости перемещения стола. Допустим, что скорость перемещения равна 2 000 мм/мин, шаг винта шариковой винтовой передачи составляет 20 мм. Тогда скорость вращения винта ШВП должна быть 100 оборотов в минуту (2000/20 = 100)

Для определения коэффициента редукции необходимо учесть номинальные обороты сервопривода. Если они равны 6 000 об/мин, то редукция составит 60 (6000/100= 60).

Классификация ШД для ЧПУ

В настоящее время выделяются несколько основных классов шаговых двигателей. Все они представлены в каталоге компании Антриб.

  • Советские модели
    В современных станках очень часто используются ШД индукторного типа, созданные в СССР.
  • Китайские модели
    Модели шаговых двигателей ЧПУ отличаются маленьким весом и вариациями показателей тока питания в фазе.

По вопросам выбора шаговых двигателей для ЧПУ звоните по телефону +7 (495) 514-03-33 или закажите обратный звонок на нашем сайте.