Выбор: шаговые или серводвигатели?

Очень часто встает проблема выбора: что использовать в станке - привод на шаговых двигателях или серводвигателях? Основными факторами, влияющими на выбор, являются:

Бюджет.  Если Вы жестко ограничены в бюджете, возможно, выбора как такового и нет. Шаговые двигатели значительно дешевле серводвигателей. Однако, такая закономерность действует только до определенного момента. Начиная с двигателей с размером фланца 110мм, стоимость приводов на шаговых моторах и сервоприводов Purelogic уже сопоставима.

Размер станка.  Чем больше станок, тем более крупные шаговые двигатели ему требуются. Резонанс больших шаговых двигателей может привести к пропуску шагов и снижению чистоты обработки. Рекомендация : Если рабочее поле станка превышает 1.2 м2, или масса портала превышает 50 кг, мы настоятельно рекомендуем использовать серводвигатели.

Сложность настройки.  Сервосистемы имеют десятки настраиваемых параметров, требуют больше внимания и более высокую квалификацию оператора. Если Вы ищете простое решение "включил и работай" - возможно, вам лучше использовать шаговые двигатели.

Наличие нагрузки на передачу в момент остановки.  Так, на ось Z для удержания шпинделя обычно лучше подходят шаговые двигатели - для них удержание самый эффективный режим, вал фиксируется в положении удержания совершенно неподвижно, а высоких скоростей и ускорений по Z как правило не требуется. Сервопривод в таких условиях будет совершать микроколебания, что нежелательно.Аналогично, если двигатель планируется к установке на поворотную ось, где требуется медленное вращение, и после каждого углового шага следует серия движений шпинделя вдоль заготовки - шаговый двигатель лучше справится с удержанием.

Необходимость достигать высоких ускорений.  Если есть такая необходимость - альтернативы серводвигателям нет. Шаговые двигатели весьма инертны, и попытка быстро разогнать его приведет к т.н. "срыву" - пропуску шагов или остановке вала. Тогда как сервоприводы способны кратковременно увеличить ток обмоток в 3-4 раза от номинального значения, чтобы развить больший момент и, соответственно, большее ускорение.

Вероятность заклинивания механики.  Если вероятность заклинивания механической системы велика(например, в случае приводных актуаторов систем открывания ворот), серводвигатели использовать нежелательно - шаговые двигатели просто будут пропускать шаги, в то время как сервопривод в случае неправильной настройки может повредить передачу или обмотки собственного двигателя.

Звук.  Шаговые двигатели при работе издают весьма сильный гул. Если для Вас низкий уровень шума критичен - следует использовать сервоприводы. В общем же случае построения фрезерного или иного станка с ЧПУ, сервоприводы предпочтительней шаговых, за счет своих многочисленных преимуществ. Если Вы не смогли определиться с выбором, изучите таблицу отличий серводвигателей и шаговых 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.