Шаговые двигатели.

Шаговые двигатели являются неотъемлемой частью конструкции ЧПУ устройств, но при их выборе начинающий пользователь сталкивается с большим количеством не ясных пока для него обозначений и цифр. Для того что бы лучше понимать какой купить шаговый двигатель для тех или иных потребностей, необходимо разобраться в их основных технических характеристиках.

Очень часто покупатели путают габаритные стандарты шагового двигателя по типу крепления, думая, что Nema 17, Nema 23, Nema 34, Nema 43 – это модели электродвигателей. На самом же деле стандарт Nema это общепринятое, всемирное обозначение размеров посадочного места и фланца двигателя. Так, наиболее востребованные типоразмеры шаговых двигателей представлены следующими характеристиками: NEMA 17 имеет фланец  42 на 42 мм, NEMA 23 с фланцем 57 на 57 мм и NEMA 34 с размером фланца 86 на 86мм. В зависимости от типоразмера, каждый из них обладает максимальным крутящим моментом, так шаговый двигатель NEMA 17 может создавать максимальный крутящий момент от 0,3 Нм до 0,7 Нм, тогда как NEMA 34 создает от 2,4 Нм до 12 Нм.

Шаговые двигатели могут отличаться своими свойствами, в зависимости от их типа. Существуют 3 основных разновидности: реактивные, с постоянными магнитами и гибридные. Мы предлагаем вам наиболее выгодный и надежный вариант. Гибридные шаговые двигатели обладают наилучшими свойствами двух первых типов, тем самым снизив угол шага и увеличив точность позиционирования.

Дополнительно, конструкция двигателя, может быть улучшена устройствами, которые значительно повышают рабочие характеристики привода, а именно:

– Шаговый двигатель с электротормозом;

– Шаговый двигатель с энкодором;

– Шаговый двигатель с двумя валами.

Шаговые двигатели с электротормозом. Существенным преимуществом среди множества моделей электродвигателей будет наличие тормоза. Такое дополнение, в момент обесточивания всей системы, зафиксирует валы приводов в положении, в точке, когда прекратилась подача напряжения, тем самым не дав, например, опустится рабочему инструменту на заготовку, сохранив инструмент и материал целыми.

Шаговые двигатели с энкодором. Данная разновидность обладает возможностью обратной связи с управляющим устройством, тем самым, получая информацию о положении вала привода. Благодаря такой опции, в момент работы, если привод пропустит шаг, управляющее устройство получит сигнал и исправит положение вала на необходимое, устранив ошибку в работе. Энкодер устанавливается на удлиненный вал со стороны задней крышки двигателя. Такая конструкция называется сервошаговый двигатель. Для подключения данного вида приводов используются специальные драйверы, которые могут обрабатывать сигналы энкодера. В случае, когда происходит обесточивание системы, при возобновлении подачи тока, процесс обработки продолжится с момента прерывания, тем самым избавив вас от необходимости начинать с начала.

В работе на больших оборотах, шаговые двигатели значительно *теряют усилие крутящего момента и в пиковых нагрузках, достигнув своего максимума, вал двигателя может остановится, а подаваемые на него импульсы будут слышны в виде гула. Для решения этой проблемы можно прибегнуть к использованию специального драйвера, который в таких ситуациях повышает напряжение и переходит на полношаговый режим работы. Во многих ситуациях логично будет заменить шаговые на серводвигатели (сервоприводы), рассчитанные на такие нагрузки. Серводвигатель способен выдавать более высокий крутящий момент, при этом оставаясь практически бесшумным. Сервопривод даже не больших габаритов, может создать значительное усилие. Если вам нужно достигнуть максимально точных перемещений, то именно серводвигатели будут лучшим решением.

*График падения крутящего момента в зависимости от скорости вращения: