Какой шаговый двигатель выбрать

Шаговый двигатель Leadshine 573S15-L

В лазерных, фрезерных станках с ЧПУ, режущих плоттерах, 3d принтерах широко применяются шаговые двигатели (ШД). Их используют в качестве исполнительных устройств, например, для организации перемещения инструмента — лазерной головы, шпинделя.

Меньшая стоимость, по сравнению с сервоприводами, точное позиционирование, достаточный момент удержания и широкий диапазон управления скоростью обеспечивают этим моторам широкое применение. Современный рынок наполнен настолько разными предложениями, что можно запутаться в выборе.

Особенности работы ШД

Для начала нужно понять, что это за двигатель такой. Задача ШД, как и любого мотора, преобразовывать электрическую энергию в механическую. Особенность шагового двигателя — дискретное вращение ротора. Электродвигатель совершает заданное количество шагов (соответствующее количеству поданных импульсов) и останавливается в фиксированном положении.

Разные модели имеют свой шаг поворота (обычно 1,8° или 0,9°), и чем он меньше, тем точнее позиционирование инструмента. Погрешность шага составляет не более 5%.

На что нужно обратить внимание при выборе шагового двигателя

Выбирая электродвигатель взамен вышедшего из строя, можно купить такой же того же производителя или купить модель с подобными характеристиками. Если же вы подбираете ШД для самодельного станка, придется вспомнить курс физики и просчитать некоторые параметры. Или проанализировать предоставленные на рынке модели, подходящие по размерам и близкие по характеристикам.

Шаговый двигатель Leadshine 573S15-L
Шаговый двигатель Leadshine 573S15-L

Тип электромотора

Наибольшее распространение для ЧПУ получили биполярные электродвигатели, способные сохранять высокое удельное сопротивление на небольших оборотах. Их преимущество в том, что для них несложно подобрать драйвер. Для обеспечения высокой скорости вращения, есть смысл использовать трехфазные ШД. Униполярные представляют соединение нескольких биполярных, подключение обмотки которых можно организовать по-разному (зависит от задачи).

Основные характеристики

Чтобы понять, удовлетворяет ли мотор условиям, в которых он будет использоваться, необходимо изучить ключевые характеристики.

Задача двигателя — обеспечивать необходимый крутящий момент в нужном диапазоне скоростей. На графике скорость-моментной характеристики, предоставляемом производителем, видно, что при уменьшении количества оборотов ниже определенного уровня возрастает момент и соответственно сила тока.

Чтобы не привести к повреждению двигателя, драйвер должен ограничивать повышение тока свыше определенной отметки.

Верхний порог скорости ограничивает индуктивность обмотки, которая является важной характеристикой ШД. Большая индуктивность позволяет получать бо́льший крутящий момент. Но при этом для нормальной работы двигателя нужно подобрать драйвер с большим напряжением питания.

Фирмы-производители выполняют модели одинакового размера в двух вариантах — с большим и малым значением L. Быстрые модели на больших оборотах не требуют высокого напряжения, поэтому для них можно подобрать драйвер и источник питания подешевле. Медленные используются, когда необходим большой момент удержания.

Осознанный выбор исходя из предстоящих задач

Подбирая электродвигатель следует отталкиваться от сферы применения станка и технических характеристик. Например, для небольшого домашнего станка, осуществляющего мелкие фрезерные работы, подойдет шаговый электромотор с двумя обмотками, минимальными показателями индуктивности и тока, а значит, с максимальным моментом.

Если ШД предназначается для подвижной части, нужно учитывать ее массу и вес материалов, которые предстоит обрабатывать. Не менее важны геометрические параметры двигателя — длина, диаметр вала, фланец.

Правильным решением будет покупка двигателя у надежного производителя или поставщика. И желательно, чтобы в одном месте можно было бы подобрать и другие комплектующие — драйверы, датчики, муфты соединительные…

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *