Выбор: шаговые или серводвигатели?

28.10.2019

Выбрать серводвигатель или предпочесть шаговый? 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.