Чем отличается шаговый двигатель от серводвигателя

05.12.2019

Чем отличается серводвигатель от шагового двигателя и как выбрать нужный? Такой вопрос возникает часто при проектировании различного оборудования. При выборе определенного варианта следует учитывать следующие факторы:

Габариты

Габариты будущего станка полностью определяют размеры двигателя шагового типа. Чем больше обрабатывающее оборудование, тем в большем агрегате он нуждается. Данной технике свойственен резонанс, который приведет к некачественной обработке и пропуску шагов. Если масса портала превосходит 50 кг, а рабочее пространство превышает 1,2 м2, лучшим выбором станут серводвигатели, которые способны обеспечить точность обработки.

Бюджет

При ограниченности бюджета о каком-либо выборе говорить не приходится. До размера фланца 110 мм, шаговое оборудование более доступное в сравнении и серводвигателями. В других случаях оба варианта техники стоят практически одинаково, поэтому выбирать следует, основываясь на других факторах.

Сложность настройки

В сервооборудовании производят много настроек, оно предполагает высокий уровень квалификации оператора, понадобится потратить больше времени на ввод в эксплуатацию. Шаговые двигатели разработаны для мастеров, желающих просто включить оборудование и сразу начать на нем работать.

Есть ли нагрузка при остановке?

Техника подходит для фиксации на оси Z. Происходит совершенно неподвижная фиксация вала. По оси не требуются высокие скорости и ускорения. В таких условиях сервооборудование может совершать колебания, что при обработке является нежелательным. Если удержание при обработке имеет значение, шаговый агрегат справится лучше с задачей.

Возможное заклинивание

Если существует вероятность того, что произойдет заклинивание, нежелательно использовать сервотехнику, т. к. в ней могут при неправильной настройке произойти серьезные повреждения. Шаговое оборудование при заклинивании только пропустит шаги и не выйдет из строя. Поэтому при высокой вероятности заклинивания механических систем оно является рациональным выбором.

Нужны ли стремительные ускорения

При необходимости достигать стремительных ускорений, сервоприводы не имеют альтернативы. Инертность, присущая представленной технике, не позволяет достигать скоростей. Они будут пропускать шаги, что приведет к остановке или некачественной обработке. В сервоприводах возможно увеличение тока обмоток от номинального значения в 3-4 раза. Таким образом увеличивается момент и ускорение. 

Уровень шумов

С точки зрения уровня шумов, сервотехника функционирует намного тише в сравнении с шаговым оборудованием. Поэтому, если интересует создание комфортных условий и уровень шумов имеет критическое значение, сервотехника должна стать выбором. Если говорить об общих случаях создания фрезерного или другого станка с ЧПУ, сервоприводы практичнее использовать. Их характеристики делают оборудование более предпочтительным в сравнении с шаговым. Мы составили таблицу отличий двух типов популярных двигателей.

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.

Что же выбрать: серводвигатель или шаговый двигатель?

В чем же по итогу состоят отличия серводвигателя от шагового двигателя и как сделать правильный выбор? Шаговые двигатели являются более доступными по цене и простыми с точки зрения настроек. Если колебания имеют значение и необходимо удержание при обработке, лучше выбрать шаговый агрегат. При неограниченном бюджете, наличии квалифицированного оператора, то выбор в пользу серводвигателя является рациональным, поскольку он обеспечит стремительные ускорения. Работа такого силового агрегата характеризуется пониженным уровнем шумов. В качестве вывода можно сказать, что выбор необходимо осуществлять, исходя от предназначения создаваемого оборудования.