Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике

ПОИСК ПО САЙТУ:

 
  
  

 

Электропривод

Чем отличается сервопривод от шагового двигателя

 

Шаговый двигатель

Шаговый двигатель относится к классу синхронных электрических машин. Его статор содержит несколько полюсных выступов, каждый из которых имеет индивидуальную обмотку возбуждения. Ротор шагового двигателя оснащен ярко выраженными магнитными полюсами, как правило это постоянные магниты, закрепленные на подвижном валу или цилиндре так, чтобы иметь возможность очень точно взаимодействовать с возбуждаемыми токами обмоток полюсами статора. Полюса статора могут перемагничиваться с определенной частотой, их возбуждение осуществляется путем подачи импульсов в соответствующие обмотки.

Таким образом, для получения от шагового двигателя определенной угловой скорости вращения ротора, на обмотки статора последовательно подаются импульсы определенной частоты и длительности, а положение рабочего органа отслеживается лишь косвенно, по количеству сделанных «шагов», ведь магниты, как ожидается, должны следовать за полюсами.

Шаговый двигатель

Можно сказать, что шаговый двигатель — лучший вариант бесколлекторного мотора для тех применений, где необходимо точно задавать угловую скорость вращения ротора, но точность непосредственно положения не чрезвычайно критична. Ибо если по какой-то внешней причине в процессе поворота ротора случится физическая его задержка, то импульсы хотя и будут поданы в нужном количестве и с правильными параметрами, с расчетом на определенный результат, на деле их «эффективное количество» окажется меньшим, и управляемый рабочий орган не окажется, быть может, в правильной позиции. Тем не менее, для пылесоса или квадрокоптера шаговый двигатель вполне подойдет.

Сервопривод

Сервопривод — тоже синхронная электрическая машина, но принципиально более точная, чем шаговый двигатель. Сервопривод потому и называется приводом, а не просто двигателем (серво — значит следящий), что он обязательно включает в себя не только двигатель (например тот же шаговый), но и схему управления и слежения за процессом. Обязательная составляющая сервопривода — датчик положения рабочего органа, в некоторых случаях - ротора. Например, в станках с ЧПУ для управления положением рабочего инструмента необходим именно сервопривод.

Сервопривод

В сервоприводе имеется система обратной связи по положению, углу поворота вала и т. д. Если шаговый двигатель просто считает «шаги» (сколько должен бы прошагать ротор в секунду от поданного количества импульсов, чтобы оказаться в месте назначения), то сервопривод ориентируется на непосредственный результат, на реальное (а не теоретическое!) положение рабочего органа. В зависимости от текущего состояния, схема логики делает корректировку, независимо от того, случилось ли проскальзывание ротора, был ли люфт, или, скажем, зацепилась ли движущаяся часть станка за какой-то предмет.

Чем отличается сервопривод от шагового двигателя

 Принципиальные практические различия

  • Сервопривод способен очень интенсивно ускоряться за счет возможности варьирования тока обмоток возбуждения. Шаговый двигатель набирает скорость значительно медленнее.

  • Момент сервопривода регулируется, и может быть повышен с ростом скорости. Момент шагового двигателя на повышенной скорости падает.

  • У сервопривода ток обмоток возбуждения пропорционален нагрузке, а у шагового двигателя изначально есть существенные ограничения по моменту.

  • Шаговый двигатель не предполагает корректировку по положению, а сервопривод в этом плане более гибок.

  • Сервопривод может очень точно позиционироваться (например по энкодеру), а шаговый двигатель позиционируется лишь косвенно.

  • Сервопривод требует более внимательного подхода к проектированию и настройке схемы управления, особенно в плане безопасности, так как если у шагового двигателя заклинит вал, он просто начнет пропускать шаги, а сервопривод может начать усердствовать, повышать ток, и в результате сгореть или повредить рабочий механизм.

Поделитесь с друзьями:

Статьи близкие по теме:

  • Что такое синхронное вращение
  • Драйвер шагового двигателя - устройство, виды и возможности
  • Управление шаговым двигателем
  • Чем асинхронные двигатели отличаются от синхронных
  • Характеристики и пусковые свойства синхронных двигателей
  • Динамическое торможение двигателя
  • Шаговые двигатели
  • Школа для электрика в Facebook:

    Основы электротехники | Основы электроники | Электричество для чайников
    Электрические аппараты | Электрические машины | Справочник электрика
     Электроснабжение | Электрические измерения | Электрические схемы
     Электричсекое освещение | Электромонтажные работы | Эксплуатация электрооборудования
    Алфавитный указатель: