Сервопривод – это обычный мотор с дополнительно установленным датчиком контроля, выполняющим функцию обратной связи. Шаговый двигатель – это бесщеточный электромотор, работающий в паре плата-драйвер. Сразу скажем, что сервопривод и шаговый двигатель не конкурируют между собой.
Сервопривод
Сервопривод, как мы уже сказали ранее - это обычный мотор с дополнительно установленным датчиком контроля, выполняющим функцию обратной связи.
При работе мотор будет удерживаться в заданном положении с помощью контроллера. Такой принцип взаимосвязи позволяет добиться высокой скорости и точности оборудования вплоть до одного микрона.
Если на обычный электродвигатель подать напряжение, он будет вращаться.
При таком подходе пропуск шагов исключен, так как энкодер постоянно отслеживает отклонения вала и корректирует ошибку, меняя каждый раз направление движения двигателя.
Недостатки сервоприводов:
- дорогостоящий ремонт;
- высокая стоимость.
Шаговый двигатель
Шаговый двигатель – это бесщеточный электромотор, работающий в паре плата-драйвер. Как правило, шаговые двигатели имеют несколько фаз (обмоток), поочередно включаемых драйвером. Двигатель поворачивается за счет подачи короткого импульса на одну из обмоток статора, в результате чего в движение приводится магнитный ротор.
Величина физического шага двигателя может варьироваться в зависимости от конструкционных особенностей ротора: от 90 до 0.9 градусов. Шаг можно дробить при помощи программных ухищрений, снижая при этом шум от работы драйверов и увеличивая точность, благодаря повышенному числу шагов на оборот. Точность может составлять до 20 микрон.
Несмотря на высокоточность шагового двигателя, у него имеется существенный минус: пропуск шагов при повышенных нагрузках, поскольку двигатель не имеет обратной связи контроллером, а последний не умеет отслеживать работу шагового двигателя без углового датчика.
Недостатки шаговых двигателей:
- пропуски шагов при высоких ускорениях и больших нагрузках;
- низкая цена;
- неремонтопригодность.
Существуют шаговые двигатели с энкодером, ничем не отличающиеся от обычных, кроме дополнительных выводов с угловым датчиком. Это решает проблему с пропусками, но добавляет немало к стоимости. Плюс для их использования нужно иметь специальный контроллер, имеющий функцию коррекции ошибки шаговика.
Несмотря на недостатки, шаговые двигатели широко используются как в крупных отраслях промышленности, так и для бытовых нужд:
- в тяжелых и высокоточных станках (в металлообработке, лазерной резке);
- в легких ЧПУ (домашние 3D-принтеры, гравировальные машины);
- в робототехнике (роботы со сложной кинематикой);
- в игрушках (машины, самолеты).
Сервопривод и шаговый двигатель не являются между собой конкурентами. Под каждую задачу необходимо выбрать свой тип мотора.
22 января 2021 в 13:00
Недостатки шаговых двигателей:
> низкая цена;
серьезно? недостаток? ))