Выбор: шаговые или серводвигатели?

16.10.2019

Серво- или шаговый двигатель предпочесть? При проектировании разнообразного оборудования такой вопрос возникает нередко. Выбирая, необходимо учитывать совокупность следующих факторов:

  • Габариты

Размеры будущего станка определяют выбор в пользу двигателя определенного типа. Чем больше он будет, тем большим агрегатом должен быть оснащен. При массе более 50 кг и размером рабочей области, превышающей 1,2 м2, лучше установить серводвигатель. Он сможет обеспечить высокоточную обработку. Поскольку шаговому оборудованию свойственен резонанс, который будет в такой ситуации приводить к пропуску шагов, что снизит качество обработки заготовки.

  • Бюджет

Стоимость силовых узлов важна. Если бюджет ограничен, то выбирать и вовсе не приходится. Оборудование до размера фланца 110 мм является более доступным в сравнении с сервоустройствами. Если фланец превосходит указанные размеры, стоимость двигателей является практически одинаковой. Поэтому ее уже можно не рассматривать.

  • Простота настройки

Для использования сервооборудования необходима высокая подготовка оператора. В нем осуществляют много настроек. Шаговая техника более простая, она разработана для тех, кто хочет просто включить устройство и приступить к работе. Ввод в эксплуатацию двигателей является максимально простым, с сервотехникой понадобится потратить определенное время на настройки.

  • Есть ли нагрузка при остановке?

Для фиксации на оси Z подходит шаговая техника. Фиксация вала в ней неподвижна. Высокие скорости, ускорения по оси не требуются. Сервооборудование не подходит, поскольку оно способно совершать колебания, что снижает качество обработки.

  • Возможное заклинивание

Вероятность заклинивания имеет значение. Сервотехника не подходит, если в ней могут быть неправильные настройки. Альтернативные устройства при заклинивании будут пропускать шаги. Это приведет к снижению качества обработки, но не к поломкам. Поэтому, если вероятность заклинивания предполагается высокой, шаговая техника лучше подойдет.

  • Нужны ли стремительные ускорения

Стремительные ускорения обеспечивают только серводвигатели. Если при обработке они необходимы, оборудование не имеет альтернативы. Шаговой технике присуща инертность, с ней не достичь высоких скоростей. В сервоприводах происходит увеличение тока обмоток в 3-4 раза, что гарантирует ускорение и крутящий момент.

  • Уровень шумов

Меньшим уровнем шумов характеризуется сервотехника. Она функционирует намного тише в сравнении с шаговой. Если уровень шумов имеет критическое значение, необходимо выбирать ее. Сервоприводы практичнее устанавливать на серверных станках, технике с ЧПУ. Присущие им характеристики предпочтительнее качеств шаговой техники. В таблице мы привели отличия двух типов востребованных двигателей. Это облегчит процесс выбора оптимального для каждой конкретной ситуации.

Альтернативный способ выбора

Некоторые производители при выборе предлагают отталкиваться от мощности двигателей, требуемых для станка. Для этого предлагается рассчитать коэффициент К по эмпирической формуле К = М * S / 58000, где М - масса движимой части (портала со шпинделем), S - требуемая скорость перемещения (мм/мин). Если К < 1, вам скорее всего подойдут шаговые двигатели. Если К > 2, ваш выбор серводвигатели. Если К лежит в пределах от 1 до 2, Вам могут подойти оба вида привода и Вам стоит ввести дополнительные критерии выбора для определения лучшего варианта.