Двигатели станков с ЧПУ. Глоссарий терминов

RPM(об/мин)

Количество оборотов в минуту – один их наиболее часто упоминаемых параметров, когда речь идет о  приводе станка с ЧПУ.

Момент

Крутящий момент – мера вращательного усилия на валу двигателя, его «сила». Момент измеряется в ньютонах на метр. Существует несколько видов момента, рассматриваемых в данной тематике. Для шагового двигателя важным параметром является момент удержания – та «сила», с которой двигатель удерживает вал при простое. Устройство шагового двигателя таково, что данное значение является максимальным(на самом деле, у многих моделей шаговых двигателей момент при движении на скоростях порядка 0.01 об/мин чуть выше, чем момент удержания, но разница обычно не превышает 3-5%, поэтому для простоты за точку отсчета принимают момент удержания). Для серводвигателей применяют понятия «номинальный момент» и «пиковый момент» - серводрайверы способны кратковременно увеличивать ток в обмотках двигателя в несколько раз, увеличивая крутящий момент серводвигателя до его пикового значения.

Кривые зависимости «момент-скорость»

Данные кривые актуальны прежде всего для шаговых двигателей, и показывают, как изменяется момент двигателя со скоростью вращения. У всех двигателей момент не является постоянной величиной и зависит от скорости вращения ротора, но у шаговых двигателей это проявлено особенно сильно. Крутящий момент шагового двигателя резко падает с увеличением скорости, и кривые зависимости дают ценную информацию при расчете привода для станка с ЧПУ, помогая определить, подойдет ли данный двигатель для перемещения расчетного веса или следует использовать редуктор или установить более мощный двигатель. Для наиболее распространенных моделей шаговых двигателей скорость вращения, на которой удастся получить от двигателя достаточное усилие, не превышает 1000 об/мин. Однако, использовать кривые для точных расчетов не стоит. Данные кривые очень сильно зависят от того, какой драйвер шагового двигателя использовался(момент двигателей, управляемых бюджетными моделями ниже, чем у того же двигателя, но управляемого высококлассным цифровым драйвером), каким напряжением питания запитывался, какой ток фазы использовался, какое деление шага и т.п. В результате кривая лишь как правило дает общее представление о виде зависимости, вы и сообщает максимальные параметры, которые могут быть достигнуты, тогда как конкретные цифры зависят от ситуации.

NEMA

NEMA - это не название производителя шаговых двигателей, как иногда думают, а сокращение от National Electrical Manufacturers Association. Эта ассоциация разработала несколько стандартов крепежных фланцев, описав размеры, расстояния между крепежными отверстиями, размеры вала двигателя и т.д. Стандартов NEMA 7: NEMA 8, NEMA 11, NEMA 14, NEMA 17, NEMA 23, NEMA 34, NEMA 43. В нашей стране данные наименования стандартов зачастую заменяют просто указанием размера фланца. Скажем, стандарту NEMA 23 соответствует фланец размером 57 мм.

Мощность двигателя

Мощность двигателя - это потребляемая им энергия, которая прямо пропорциональная напряжению на обмотках и протекающему по нему току. Мощность нельзя рассматривать как показатель "силы" двигателя - потребляемая энергия далеко не всегда превращается в момент. Шаговые двигатели имеют очень малый КПД, и потребляемая ими мощность большей частью рассеивается в виде тепла. У серводвигателей потребление пропорционально нагрузке, их КПД выше, однако и им свойственны механические и теплоэлектрические потери. Мощность двигателя должна учитываться при расчете источника питания во избежании срабатывания защиты или повреждения источника питания.