Шаговые двигатели фрезерных станков с ЧПУ

26.09.2018

Современные фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ часто оснащаются шаговыми двигателями. О них мы и расскажем в данной статье.

Шаговый двигатель представляет собой бесщеточное устройство с синхронным механизмом работы и несколькими обмотками. Работа его обеспечивается поэтапной активацией обмоток ротора, которые и производят шаги ротора или его остановку. Вращение статора и ротора осуществляться благодаря магнитным потокам. Сила вращения шагового двигателя пропорциональна силе магнитного поля, соответствующей числу витков в обмотке и показателю тока в ней. Так что шаговый двигатель предназначен для преобразования электроимпульсов в механическое движение.

Конструктивно шаговый двигатель состоит из выводов, вала и круглого корпуса.

В настоящее время шаговые двигатели подразделяются на несколько видов:

• Двигатели с переменным магнитным сопротивлением (вращается свободно, снабжен 3-4 обмотками)
• Двигатель с постоянным магнитным сопротивлением (испытывает сопротивление вращению и снабжен 2 обмотками)
• Гибридные двигатели (наиболее современный вариант, оптимизированная модель двигателя постоянного сопротивления)

Шаговый двигатель успешно применяются в очень многих сферах промышленности. Они используются в приводах непрерывного движения или в приводах механизмов со стартово-стопным режимом. Это также эффективный выбор для фрезерных станков с ЧПУ, в которых управление реализуется при помощи последовательных электрических импульсов. Шаговые двигатели обеспечивают точное позиционирование, что также крайне актуально для функционирования устройств компьютерной памяти и чтения оптических дисков.

Шаговые двигатели отличаются надежностью и устойчивостью. Безупречная точность вращения, высокая степень повторяемости без увеличения погрешности и относительно доступная стоимость во многом обуславливают популярность таких двигателей в станках с ЧПУ. Отсутствие в конструкции щеток также продлевает срок службы таких двигателей. Шаговые двигатели не нуждаются в редукторе, так как на низких оборотах угловой момент оказывается достаточным для использования. При выходе двигателя из строя оборудование просто останавливается. Они отлично подходят для рабочего режима с быстрым стартом или остановкой/перезапуском.

Однако следует упомянуть и о недостатках шаговых двигателей – они могут проскальзывать, если программный софт установлен неправильно, или в случае вхождения вращательной скорости в резонанс, а также при превышении уровня валовой нагрузки. Для исключения проскальзывания шаговый двигатель оснащают датчиками обратной связи, что позволяет эффективно контролировать перемещение и скорость вращения. В случае с фрезерным станками с ЧПУ часто рекомендуют устанавливать на оборудование шаговый двигатель большой мощности – такой вариант значительно снижает вероятность проскальзывания.

Кроме того, шаговые двигатели отличаются относительно невысоким КПД и при этом высоким удельным энергопотреблением, а также невысокой мощностью по сравнению с другими электродвигателями аналогичных параметров.