[Ред] Відмінності
Основна відмінність крокових двигунів від серводвигунів - то, що крокові двигуни працюють без зворотного зв'язку, тобто немає контролю - зробив ШД крок чи ні. Драйвер серводвігателя зчитує показання датчика положення вала і коригує його положення. Насправді, відсутність зворотного зв'язку у випадку з ШД не є мінусом, тому що при правильно спроектованої і налагодженій системі крокові двигуни не пропускають кроків. тобто користувач не потребує такої контролі.
[Ред] Переваги і недоліки
- Точність і стабільність кроку, ШД може працювати з інерційними навантаженнями.
- Чи не потрібен зворотній зв'язок. ШД сам по собі це датчик положення.
- ШД - найдоступніший, бюджетний, стандартний електродвигун. Простий в підключенні і налаштуванні.
- ШД має довгий термін служби.
- ШД безпечний, має кінцевий момент - він зупиняється в разі заклинювання передачі.
- ШД має хороший момент на низьких оборотах, це дозволяє обійтися без редуктора.
Переваги серводвигунів (щіткових):
- Висока віддається потужність, порівняно з електродвигунами інших типів такого ж розміру і ваги.
- Точність позиціонування визначається встановленим енкодером.
- Високий ККД, до 90% з легкими навантаженнями.
- Може швидко прискорюватися.
- Може короткочасно віддати підвищену потужність (2-3 рази) і підвищений момент (5-10 рази)
- Двигун не нагрівається, споживається струм пропорційно навантаженню.
- На високих швидкостях не шумить.
- Чи не резонує і не вібрує у всьому діапазоні частот обертання.
Недоліки крокових двигунів:
- Низький ККД. ШД споживає досить енергії незалежно від навантаження.
- Низька віддається потужність, порівняно з електродвигунами інших типів такого ж розміру і ваги.
- Крутний момент сильно залежить від оборотів обертання, сильно падає зі збільшенням частоти обертання.
- Схильність до резонірованіе. Вимагає мікрошаговий управління для плавного обертання і технік придушення резонансів.
- Відсутність зворотного зв'язку для контролю за пропуском кроків.
- Не може швидко прискорюватися.
- ШД сильно нагрівається при оптимальному використанні.
- При короткочасної перевантаження, ШД зупиниться і не зможе відновити становище валу.
- ШД досить гучний (звуковий шум)
Недоліки серводвигунів (щіткових):
[Ред] Вибір - ШД або серводвігателі
Метод розрахунку потужності: Припустимо у вас є ЧПУ плазморез з ремінною передачею або подібний ЧПУ верстат з малої робочої навантаженням (нанівець зусилля для фрезерування, потрібно тільки переміщати головку плазмореза або лазера). Вам необхідно розрахувати потужність для переміщення осі Y. Припустимо Ваша розрахункова швидкість подачі f = 10000 мм / хв, маса переміщуваної конструкції з запасом m = 20кг. За інженерної формулою, потрібно потужність N = (f * m) / 6120 = 33Вт. В даному випадку можна використовувати кроковий двигун.
Проведемо розрахунок для фрезерного верстата ЧПУ. Нехай у вас встановлений гвинт ШВП 1605 - з кроком n = 5мм на оборот. Нехай вам необхідна швидкість подачі f = 3000 мм / хв. Розрахуємо необхідні обороти електродвигуна з прямим приводом на гвинт ШВП RPM = f / n = 600 об / хв. Необхідно визначити крутний момент, який потрібно докласти до гвинта ШВП щоб забезпечити необхідне зусилля на фрезі, нехай це буде момент M. Розмірність моменту Н * м = (кг * см) / 10 - маса в кг, яку потрібно прикласти до важеля довжиною 1 см. Нехай в даному випадку нам необхідний момент 35кг * см = 3,5Н * м. Потужність розраховується за формулою N = M * RPM * pi / 30 = 220Вт. В даному випадку потрібно використовувати серводвигун.