Promremont34.ru

Авто мастеру
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем отличается шаговый двигатель от серводвигателя

Серводвигатель

Сервомотор является поворотным приводом или линейным приводом , который позволяет точно контролировать угловую или линейное положение, скорость и ускорение. [1] Он состоит из подходящего двигателя, соединенного с датчиком обратной связи по положению. Также требуется относительно сложный контроллер, часто специальный модуль, разработанный специально для использования с серводвигателями.

Серводвигатели не относятся к определенному классу двигателей, хотя термин серводвигатель часто используется для обозначения двигателя, подходящего для использования в системе управления с обратной связью .

Серводвигатели используются в таких приложениях, как робототехника , станки с ЧПУ или автоматизированное производство .

Шаговые электродвигатели являются двигателями переводящими электричество в механическое движение. Главным отличием его от других электромоторов в методе действия. Благодаря этому методу вал вращается. Моторы с шагом созданы для прерывистого вращения, этим они отличаются от других. Их вращение состоит из шагов, от этого получилось название.

Шаг является частью оборота вала мотора . Размер шага зависит от механической части двигателя и от метода управления. Шаговые двигатели подключаются к различным типам питания. В отличие от своих собратьев, шаговый мотор имеет управление импульсами, преобразующимися в градусы, а затем во вращение. Например, 2,2 0 шаговый мотор вращает вал на 2,2 0 при каждом поданном импульсе. Эта характеристика дает повод называть их цифровыми.

Метод действия

Обмотки в количестве 4-х штук стоят по кругу равномерно между собой на статоре. В зависимости от того, как подключены эти обмотки будет определяться тип шагового двигателя. В нашем случае обмотки разделены, мотор с шагом, углом поворота в 90 градусов. Обмотки подключены по кругу. Порядок подключения направление вращения двигателя с шагом. На рисунке видно, что вал вращается на 90 градусов в то время, как ток поступит в катушку, через 1 секунду.Стандартными составляющими шаговых двигателей являются ротор и статор. Ротор включает в себя сердечники, изготовленные из магнитов. Схематически дано изображение.

Режимы управления

При разной подаче тока на катушки вал двигателя вращается по-разному.

Волновое управление

Метод практически нами рассмотрен, волновое действие на катушку. Ток идет через одну катушку. Такой метод редко применяется, характерен пониженным потреблением энергии, дает возможность получения меньше 50% момента вращения двигателя. Большую нагрузку при таком управлении шаговые электродвигатели не выдержат. На один оборот вала приходится четыре шага.

Управление полным шагом

Широко применяемый метод — полношаговый. По этому способу напряжение питания на катушки подается попарно. От того, как подключены обмотки, двигателю необходим двойной ток. Электродвигатель при такой схеме выдаст 100% момента вращения по номиналу.

Полный оборот двигателя соответствует четырем шагам, число шагов по номинальному значению.

Режим полушага

Это оригинальный метод получения двойной точности позиционирования, не изменяя конструкцию двигателя. Чтобы работать по этому способу, подключают одновременно все имеющиеся пары. Ротор поворачивается на 0,5 шага. Такой способ имеет место при применении двух или одной катушки.

Режим с 1 обмоткой Режим с 2 обмотками

По этому способу один и тот же мотор может выдать шагов в 2 раза больше на один оборот. Это значит, что система позиционирования работает с двойной точностью. Наш мотор выдает восемь шагов на один оборот.

Микрошаговый режим

Смысл микрошага заключается в подаче на катушки двигателя напряжения питания сигнала определенной формы, похожей на синус, а не импульсов. При таком методе изменения положения дает возможность получения плавного перемещения.

Благодаря микрошаговому режиму шаговые электродвигатели широко применяются в позиционировании, в программно управляемых станках. Рывки деталей, работающих с двигателем, толчки самого механизма понижаются. В микрошаговом режиме двигатель вращается плавно, как моторы постоянного тока.

Конфигурация графика тока, проходящего по обмотке, сходна с синусоидой. В эксплуатации применяются цифровые сигналы. Их примеры показаны на рисунках.

Способ микрошага — подключение питания двигателя, не управления катушками.

Отсюда следует, что микрошаг применяется при волновом типе.

В микрошаговом типе шаги не увеличиваются, хотя визуально это представляется. Для увеличения точности механизма применяют шестерни с трапецеидальными зубьями, чтобы обеспечить плавный ход.

Типы моторов
Шаговые электродвигатели с постоянным магнитом

Ротор оборудован постоянным дисковым магнитом с несколькими полюсами. Действует по такому же принципу, как микрошаговый мотор. Катушки статора отталкивают и притягивают магнит, расположенный на роторе, образуя момент вращения.

Размер шага с постоянным магнитом находится в интервале от 45 до 90 градусов.

Шаговые электродвигатели с сопротивлением переменной величины

Ротор не имеет постоянных магнитов. Вместо них сердечник ротора производится из металла, похожего на диск с зубьями, или на шестерню. На статоре расположены обмотки в количестве более 4-х штук. Катушки подключаются в парах друг к другу.

Читать еще:  Что такое блок электронного управления двигателем

Крутящий момент уменьшается, так как постоянные магниты отсутствуют. Однако, имеется положительная сторона — у шаговых моторов отсутствует момент стопорения. Стопорящий момент вращения создан постоянными магнитами, притягивающимися к корпусу статора при отключенном питании в катушках.

Можно просто определить, какой момент, если попробовать повернуть отсоединенный мотор. Сразу будут понятны ощутимые щелчки в двигателе при каждом шаге. Эти ощущения и будут являться моментом фиксации. Момент притягивает к себе магниты корпуса. На рисунке изображено действие мотора.

Шаг равен интервалу от 5 до 15 градусов.
Шаговый мотор гибридного типа

Шаговые электродвигатели называются «гибридными», потому что включают в себя разные типы характеристик. Они имеют хорошие моменты, малый размер шага, находящийся в интервале от 0,9 до 5 градусов. При этом он обеспечивает высокую точность.

Механическая конструкция вращается со значительными скоростями. Такие виды моторов применяются в станках с программным управлением, в роботах. Недостатком является высокая цена. Обыкновенный двигатель вместе с восьмью катушками.

Из-за невозможности изготовления магнита, нашли оригинальное решение. Взяли два диска с зубьями 50 штук, постоянный магнит. Приварили диски к полюсам. Получилось, что два диска имеют соответственно каждый полюс.

Оригинальность конструкции в том, что диски размещены так, что, смотря на них сверху, они похожи на один диск со 100 зубьями. Вершина зуба на одном диске совпадает со впадиной. На рисунке изображено действие гибридного мотора 75 шагов на один оборот. Шесть обмоток сделаны парами, которые имеют катушку на противоположных краях. Первая пара – это пара вверху и внизу обмотки, тогда 2-я пара смещена на угол 60+5 градусов от первой, а 3-я смещена на 65 градусов от второй.

Разница углов позволяет вращаться валу двигателя. Управляющие режимы применяются, как волновые для экономии электроэнергии.

Когда катушка задействована, имеется три положительных полюса в 5 градусов сзади, они притягиваются в сторону вращения, и три отрицательных полюса в 5 градусов впереди, толкают ротор в сторону вращения вала. Рабочая обмотка всегда расположена между отрицательным и положительным полюсами.

Схема подключения обмоток

Шаговые моторы принадлежат к моторам с несколькими фазами. Чем больше фаз, тем работа двигателя мягче, но и выше стоимость. Момент вращения не зависит от числа фаз. Большое применение получили двигатели с 2-мя фазами. Двигатели подключают тремя типами схем для 2-фазных шаговых моторов. Катушки соединены друг с другом, применено разное количество проводов для соединения двигателя с контроллером.

Биполярный двигатель

Это самая простая конструкция, применяется четыре провода для соединения мотора с контроллером. Катушки подключены параллельно или последовательно.

Параллельное или последовательное подключение

Двигатель имеет 4 контакта. Два желтых экрана подключают вертикальную катушку, два розовых – горизонтальную. Проблема в изменении полярности, можно изменить направление тока, драйвер станет сложнее.

Униполярный двигатель

Применяя общий провод, изменяют полюса магнитов. Если соединить общий провод с землей, один и другой вывод катушки к питанию, то полюса изменятся. Схема соединения двигателя биполярного типа простая для понимания, она обычно состоит из 2-х транзисторов на одну фазу.

Подключение с общим проводом

Недостаток – применение половины катушек, как при волновой управляемости электромотором. Момент вращения получается равным половине возможного значения. Униполярные электромоторы необходимо изготавливать по двойным размерам, для обеспечения сопоставимого момента. 1-полярный электромотор имеет возможность применяться в качестве биполярного мотора. Для этой цели необходимо провод отключить.

Униполярные шаговые электродвигатели имеют несколько вариантов подключения.

Общий провод соединен внутри

Шаговый мотор с 8-ю выводами
Это мотор с гибким подключением, обмотки оснащены выводами с обеих сторон. Можно подключать двигатель по любому методу:
  • Униполярный с 5 или 6 выводами.
  • Биполярный с последовательной схемой.
  • С параллельной схемой.
  • С малым током.

Подключение 4 обмоток

Шаговые электродвигатели Лавета

Моторы Лавета используются в электрических часах. Их конструкция сделана для эксплуатации с одним фазовым сигналом. Моторы Лавета обладают возможностью делать их конструкцию миниатюрной, применяются для исполнительной части часов ручного ношения. Этот тип моторов изобрел инженер Мариус Лавет . По его имени назвали тип шаговых двигателей.

Лавет – выпускник школы электрики изобрел двигатель, который дал ему известность во всем мире. Вид статора похож на статор электромотора с расщепленными полюсами. Имеется одна обмотка, полюса созданы витками с одним проводом из медной жилы толстого сечения, расположены на магнитном проводе, образуют необходимую фазу. Токи индукции образуют необходимый момент вращения.

Читать еще:  Audi обороты двигателя 4000

Магнитное поле распространяется с задержкой, применяется для сдвига фаз, на прямой угол 90 градусов, чтобы имитировать напряжение из двух фаз. Конструкция ротора создана в виде постоянного магнита. Конструкции такого типа имеют широкую сферу применения в технике для быта (миксерах, блендерах). Моторы Лавета отличаются тем, что из-за зубцов вал стопорится с определенным шагом. Результатом этого возможно движение стрелки секунд. Разновидность двигателя Лавета не предназначена для реверсивной работы, как и большинство шаговых моторов.

С использованием современного профессионального оборудования фирмы Sonnax, а так же с применением оригинальных запчастей.

По обслуживанию трансмиссий автомобилей Renault

Мы меняем только те запчасти, которые реально вышли из строя, таким образом избавляя клиентов от лишних переплат.

Ремонт вариаторов

Колеос (1 и 2 поколение), Латитьюд (l70), Меган (KZ0U, KZ1B), Сценик (JZ1B, JZ1P), Флюенс (L30R, L30T)

Бесплатная диагностика

Мы производим беслпатную диагностику всех систем автомобиля с помощью специального оборудования, дорожного тестирования и осмотра

Новые запчасти

Для всех видов работ мы используем только новые запасные части, что позволяет значительно увеличить ресурс работы вариатора.

Адаптация бесплатно

Мы производим настройку компьютера и работы вариатора совершенно бесплатно.

Ремонт CVT Renault

Ремонт вариаторов автомобилей Рено отличается повышенными требованиями к заменяемым запчастям, так как зачастую замена на б/у запчасти не приводит к нужному результату. Требуется замена только на новые оригинальные запасные части, что позволят гарантировать успешный результат ремонта вариатора.

На автомобили Рено устанавливаются следующие вариаторы:

Koleos:

RE0F10A, RE0F06A
F6AJA/ W6AJA
RE0F09A

Fluence:

Latitude:

Megane:

Scenic:

При ремонте мы заменяем ремень на новый, производим восстановительные работы с гидроблоком, конусами вариатора, насосом и т.д.

Если у вас появились проблемы с вариатором: рывки, толчки, гул, обездвижение автомобиля, мы можем произвести бесплатную диагностику автомобиля и определить причины неисправной работы коробки.
Мы никогда не берём деньги за несуществующие проблемы и не создаём их искусственно. Вы можете быть уверены, что платите за реальную работу и запчасти.

Звоните и записывайтесь к нам на диагностику и ремонт вариатора!

Шаговые или серводвигатели

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#1 OFFLINE balbes48

  • Пользователи+
  • 62 сообщений
    • Город: Александров

    Здравия всем камрадам. Собрался покупать очередной фрезерный станок и,в общем понимая -чего я хочу, остановился перед вопросом-
    стоит ли переплачивать за серводвигатели? Основная задача станка -неглубокая 3D обработка дерева. Будет ли реальная добавка скорости резания?

    • Наверх

    #2 OFFLINE ak76

  • Пользователи+
  • 158 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: Киров
    • Из:Киров

    Коллеги наткнулся тут на сайте Интехникса на статью, где утверждается что при прочих равных характеристиках, решение для станка ЧПУ на серводвигателях стОит так же как на ШД. Имеется в виду что кроме двигателей есть еще контроллеры и прочая электрика -и вот тут то и начинается истинная экономия . Помнится у пурлоджиков на сайте была схема структурная управления ШД (потом убрали , а жаль), а вот по серводвигателям я просто не в курсе из чего состоит и как управляется. Кто то может просветить? Я не имею в виду сравнение совсем уж дешевых китайцев с HI END классом, нечто среднее одного размера.

    Roland + ccg + Raylogik + китайский твердотельник ) фрезер WoodTec 1625

    • Наверх

    #3 OFFLINE T-Rex

  • Cтарожил
  • 3 989 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Йошкар-Ола

    наткнулся тут на сайте Интехникса на статью, где утверждается что при прочих равных характеристиках, решение для станка ЧПУ на серводвигателях стОит так же как на ШД. Имеется в виду что кроме двигателей есть еще контроллеры и прочая электрика -и вот тут то и начинается истинная экономия

    Ничего там не начинается.

    Подразумеваем следующие вещи:

    1) Речь идет о «бюджетных» станках с относительно маломощными приводами — то есть технические требования позволяют выбирать между шаговым двигателем и сервомотором. Если конструкторские расчеты показывают, что нам на ось нужен привод мощностью в 5-10 киловатт — остается только сервомотор, таких мощных шаговиков просто не бывает.

    2) Система управления ЧПУ тоже бюджетная, «шаговая» (с дискретным перемещением осей). NCstudio, DSP-пульт и прочие им подобные (Фануки, Синумерики и Хейденхайны не рассматриваются). То есть на контроллер мотора («сервопак», либо шаговый драйвер) от нее поступают дискретные сигналы PUL и DIR. Никаких аналоговых интерфейсов, цифровых шин и систем позиционирования с обратной связью через абсолютные энкодеры.

    Читать еще:  Газ саз 3507 технические характеристики двигателя

    При этих условиях комплектный сервопривод (сервомотор плюс «сервопак») из самых дешевых (для примера, китайский Estun) обойдется дороже, чем «hi-end» шаговый привод (трехфазный шаговик с соответствующим драйвером — допустим, YAKO), имеющий сопоставимые с сервой параметры по мощности и крутящему моменту. Так что «при прочих равных», выбрав сервы, вряд ли можно заикаться насчет экономии бюджета.

    Но у сервомоторов есть свои преимущества, оправдывающие переплату. Например, в отличие от шаговиков, сервомотор не теряет крутящий момент, будучи разогнанным до максимальной скорости вращения.

    • 1
    • Наверх

    #4 OFFLINE Persian

  • Пользователи
  • 2 сообщений
    • Из:Душанбе

    В общем решил прикупить 2 станка один 3-х координатный второй токарный ЧПУ. Либо заплатить чтобы впендюрили 4-ю ось.
    Для чего? Предпринимательство. З-х координатный с размером рабочей зоны от 1500х2500х200, второй- буду ориентироваться по цене. Предполагается использовать для фигурного раскроя МДФ, резьба по дереву и иногда под карнизы, пилястры и балясины под заказ и прочую умопомрачительную дребедень которую смогу налепить в 3D.

    До каких-то пор я жил в прекрасном розовом мире где венцом чуда были шаговики. Пока не узнал о серводвигателях. И тут все рухнуло.

    Нет, ну на самом то деле, я все таки подозревал об их существовании, так как шаговики работали без обратной связи и мое тех. образование никак не могло проглотить сей факт без закуски (отд. лайк. преподу ТАУ). То не вдаваясь особо в подробности, я все оставил как есть, дабы не нарушать выработку мелатонина в организме. Пока дело не коснулось конкретики.
    В общем хорош про философию, перейдем к еде . вопросам. Итак:
    1. Когда проявляется эффект пропуска шагов- Когда высокая скорость перемещения или когда слишком сложная деталь и долгий путь перемещения ( эффект накапливаемой погрешности)? Или что-то другое?
    2. Правильный ли я вывод сделал решив- чем больше рабочее поле станка, тем более предпочтительнее сервопривод?
    3. И главное- насколько оправдан выбор сервопривода если заниматься только деревообработкой (художественная резьба) и изделиями из гипса, если учесть, что не будет высоких скоростей и резких знакопеременных нагрузок?
    Или же вся моя писанина, это тупо жалкий бред нищеброда ищущего оправдание, дабы не платить больше, потому как хоть головой об стену-но бери сервопривод?

    Кстати бюджет около 20 кусков пендосийской зелени включая поездку в поднебесную.

    • Наверх

    #5 OFFLINE preps

  • Cтарожил
  • 6 807 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: может спать спокойно.
    • Интересы: Здесь могла бы быть ваша реклама.
    • Из:Москва

    Когда будете покупать станок на серваках — попросите продавца вырезать пару кругов, проверьте их геометрию, так на всякий случай.

    • 1
    • Наверх

    #6 OFFLINE Lodochnik

  • Cтарожил
  • 4 042 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Королев

    Лично я не вижу смысла в сервоприводах. Все мои станки на шаговиках. Никаких накапливаний погрешностей и пропусков шагов не наблюдаю.

    Сервоприводы имеет смысл иметь на высокоточных серьезных станках, где обратная связь доходит до мозгов станка, а не до сервоусилителя.

    • 1
    • Наверх

    #7 OFFLINE Persian

  • Пользователи
  • 2 сообщений
    • Из:Душанбе

    То есть сервопривод работает настолько точно насколько способна разрешающая способность электроники? Точнее как она настроена?
    В серводвигателях меня не привлекает нисколько точность а их рациональное энергопотребление. Но настараживает наличие какого либо опыта, дабы обеспечивать точную работу или тупо не спалить их. Опыта нет.

    Ну кто увидит погрешность шаговика в 3 десятки на 3 метра ну или хотябы пол миллиметра с учетом погрешности механических узлов. Да хер с ним пусть в ЦЕЛЫЙ миллиметр. Космический аппарат строить не собираюсь. Но как сказал если накапливаемая погрешность, то это уже ощутимо. Хотя выше Lodochnik уже высказал свое мнение и почему-то он мне кажется хорошим человеком и я ему верю.( у него глаза добрые)
    Спасибо за ответы. посмотрим что скажут другие.

    • Наверх

    #8 OFFLINE lkbyysq

  • Cтарожил
  • 8 404 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: Санкт-Петербург
    • Из:Санкт-Петербург

    Пропуск шагов есть неисправность, а не свойство.

    У меня тоже вот за просто так не пропускают.

    Сообщение отредактировал lkbyysq: 27 Февраль 2015 — 21:19

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector