Станки с ЧПУ в настоящее время высоко ценятся за их способность работать быстро, аккуратно и с высокой точностью. Благодаря таким решениям обработка материалов чрезвычайно удобна, поэтому они используются в очень больших масштабах, особенно в промышленности. Использование современных элементов, таких как сервоприводы и шаговые двигатели, доступные по ссылке, позволяет увеличить функциональные возможности станков с ЧПУ. Что такое сервоприводы и шаговые двигатели и каковы их функции - об этом следует знать.

Сервоприводы - функции и структура

Сервоприводы используются в современной промышленной автоматизации. Они позволяют быстрее и точнее работать различным типам машин и станков. Сервоприводы зарекомендовали себя везде, где требуется очень высокая точность работы. Они состоят из:

двигателя,

контроллера,

энкодера.

Они используются для позиционирования осей в соответствии со сложными параметрами движения, такими как скорость, ускорение или положение. Движение оси возможно благодаря работе электродвигателя, который обычно использует переменный ток.

Сервопривод является исполнительным элементом и связан с контроллером, отвечающим за формирование значений настроек двигателя. В свою очередь, обратная связь обеспечивается соответствующими датчиками в виде энкодера или резольвера, которые используются для определения текущего положения, скорости вращения или других характеристик привода, а затем передают их на контроллер. Это означает, что вся работа сервопривода происходит в замкнутой системе с обратной связью.

Шаговые двигатели

Шаговые двигатели характеризуются тем, что они питаются от управляющей ими последовательности электрических импульсов. В результате вместо непрерывного движения ротор каждый раз перемещается на заданный угол поворота. Поэтому он подходит для точного позиционирования при управлении без обратной связи. Шаговые двигатели позволяют легко управлять траекторией и скоростью вращения в диапазоне до нескольких сотен оборотов в минуту, в зависимости от параметров данного двигателя и контроллера.

Их характерной особенностью является удержание ротора в заданном положении. Несмотря на многочисленные преимущества, у этих типов двигателей есть и недостатки, такие как падение крутящего момента при увеличении скорости вращения. Кроме того, могут возникать механические резонансы. Поэтому стоит помнить, что эти двигатели не должны достигать высоких оборотов и больших ускорений.

Работа и применение шаговых двигателей

Для плавной работы шагового двигателя требуются драйверы, обеспечивающие микрошаг. Это позволяет выполнять позиционирование с повышенной точностью и более плавной работой самого шагового двигателя. Программа управления отправляет управляющие импульсы шага и направления на драйвер шагового двигателя, который переводит их в заданное движение двигателя. Однако позиционирование происходит без проверки пути, пройденного двигателем, и компенсации любых ошибок, поскольку драйверы шаговых двигателей обычно не поддерживают энкодеры.

В настоящее время шаговые двигатели можно разделить на три типа. Двигатели с постоянными магнитами, двигатели с переменным сопротивлением, а также гибридные двигатели, которые используются в промышленности и автоматизации. В случае станков с ЧПУ используются гибридные шаговые двигатели с высоким крутящим моментом и значительной мощностью. Их отличает в первую очередь надежность сохранения высокой мощности. Шаговые двигатели используются в автоматизации, робототехнике, измерительных приборах, автомобилях, но больше всего в станках с ЧПУ, таких как 3D-принтеры, фрезерные станки, лазерные резаки и плоттеры.