Как выбрать шаговый двигатель для станка с ЧПУ?
Почему важен выбор правильного шагового двигателя
Способность ЧПУ работать плавно и точно зависит от выбора шагового двигателя. Двигатель управляет движением деталей, и любое несоответствие может привести к ошибкам позиционирования или некачественным результатам. Слишком слабый двигатель может проскальзывать, вызывая неровные разрезы и механические проблемы.
Различные задачи ЧПУ требуют определенных уровней крутящего момента. Использование двигателя с недостаточным крутящим моментом может помешать машине обрабатывать более тяжелые детали или поддерживать скорость. С другой стороны, слишком мощный двигатель может тратить энергию и увеличивать эксплуатационные расходы, снижая эффективность. Нахождение правильного баланса обеспечивает плавную работу без избыточного потребления энергии.
Также было отмечено, что выбор подходящего двигателя гарантирует устойчивость вашей машины в долгосрочной перспективе. Двигатель с низкой производительностью может изнашиваться быстрее, требуя более частого ремонта. Вы можете сэкономить время и деньги, используя хорошо подобранный двигатель, что также минимизирует расходы на техническое обслуживание и время простоя. У вас не будет этих проблем, и ваш Станок с ЧПУ будет работать плавно, если вы выберете для него правильный двигатель.
Типы шаговых двигателей, используемых в станках с ЧПУ
В станках с ЧПУ используются различные типы шаговых двигателей, каждый из которых имеет особые характеристики, соответствующие определенной цели. Униполярные, биполярные и гибридные шаговые двигатели являются тремя наиболее популярными разновидностями. Легче выбрать подходящий для вашего Приложение ЧПУ когда вы осознаете их различия.
Униполярные шаговые двигатели
Униполярные двигатели имеют более простую структуру проводки с центральным отводом на каждой катушке, что упрощает управление. Они используют меньше электронных компонентов, что снижает стоимость. Однако они генерируют меньший крутящий момент по сравнению с другими типами шаговых двигателей. Эти двигатели идеально подходят для маломощных приложений с ЧПУ, таких как лазерная гравировка или легкие 3D печать.
Биполярные шаговые двигатели
Биполярные шаговые двигатели обеспечивают более высокий крутящий момент за счет использования полной обмотки каждой катушки. Они требуют более сложной проводки и систем управления, но более эффективны в подаче мощности. Биполярные двигатели хорошо подходят для задач, требующих большей силы, таких как фрезерование, сверление или гравировка металла. Они являются популярным выбором для станков с ЧПУ среднего класса, которым требуется надежное и точное движение.
Гибридные шаговые двигатели
Гибридные шаговые двигатели сочетают в себе лучшие аспекты биполярной и униполярной конструкции, чтобы обеспечить исключительный крутящий момент и точность. Они являются наиболее предпочтительной альтернативой для станков с ЧПУ из-за их выдающейся производительности при выполнении сложных задач. Гибридные двигатели используются в приложениях, где требуется точность, таких как прецизионное фрезерование, 3D резьба и высокоскоростная резка. Благодаря своей адаптивности и бесперебойной работе эти двигатели являются лучшим выбором как для специалистов, так и для любителей.
Как выбрать шаговый двигатель для станка с ЧПУ?
Выбор правильного шагового двигателя для вашего станка с ЧПУ обеспечивает плавную и точную работу. Шаговый двигатель обеспечивает необходимый крутящий момент для точного перемещения деталей. Выбор правильного двигателя на основе требований к крутящему моменту вашего станка поможет избежать проблем в дальнейшем. Выполните следующие действия, чтобы сделать правильный выбор.
Шаг 1: Выбор крутящего момента шагового двигателя
Удерживающий момент шагового двигателя похож на то, что называется «мощностью» обычного двигателя. Конечно, есть существенные различия. Физическая структура шагового двигателя полностью отличается от двигателей переменного и постоянного тока, а выходная мощность двигателя является переменной.
Какой тип двигателя обычно выбирается в зависимости от требуемого крутящего момента (то есть крутящего момента приводимого в движение объекта)?
Как правило, если крутящий момент не превышает 0.8 Нм, следует выбирать между 20, 28, 35, 39, 42 (диаметр или квадратность корпуса двигателя, единица измерения: мм). Если крутящий момент составляет около 1 Нм, предпочтение следует отдавать двигателям типа 57. Если крутящий момент составляет несколько Нм или даже больше, следует использовать шаговые двигатели спецификаций 86, 110, 130 и т. д.
Шаг 2: Выбор скорости шагового двигателя
Помимо вышеуказанных параметров, также должны быть определены требования к скорости двигателя. Это связано с тем, что с ростом скорости выходной крутящий момент двигателя снижается. Следовательно, низкие скорости (пара сотен оборотов в минуту или ниже) позволяют получить больший выходной крутящий момент, в то время как высокие скорости (от 1000 об/мин до 9000 об/мин) не позволяют получить большой выходной крутящий момент. Естественно, некоторые приложения требуют высоких пороговых значений скорости для двигателей, поэтому необходимо также изучить другие параметры шагового двигателя, такие как сопротивление катушки и индуктивность.
Для измерения. Выбирайте двигатель с немного меньшей индуктивностью, так как у высокоскоростного двигателя можно получить больший выходной крутящий момент. И наоборот, когда требуется низкая скорость и высокий крутящий момент, лучше выбрать индуктивность более десяти или десятков мГн и большее сопротивление.
Шаг 3: Выбор частоты пуска без нагрузки
Частота холостого хода шагового двигателя обычно называется «частотой холостого хода». Это важный показатель для выбора двигателя. Если требуется частое включение и выключение в одно мгновение, а скорость составляет около 1000 об/мин (или выше), обычно требуется «ускоренный запуск».
Если для достижения высокой скорости требуется прямой пуск, лучше выбрать реактивный или двигатель с постоянными магнитами. «Частота холостого хода» этих двигателей относительно высока.
Шаг 4: Выбор номера фазы
Выбор количества фаз шагового двигателя, это содержание, многие клиенты уделяют ему мало внимания, и большинство из них покупают его случайно. Двигатели с разным количеством фаз имеют разные рабочие эффекты. Чем больше количество фаз, тем меньший угол шага может быть сделан, и вибрация во время работы относительно
меньше. В большинстве случаев больше используются 2-фазные двигатели. В рабочей среде с высокой скоростью и высоким крутящим моментом практичнее выбрать 3-фазный шаговый двигатель.
Шаг 5: Используйте среду для выбора
Выбирайте специальные шаговые двигатели в соответствии со средой, в которой используются шаговые двигатели, которые могут быть водонепроницаемыми и маслостойкими, и могут использоваться в некоторых особых случаях. Например, подводным роботам нужны водные двигатели. Для двигателей специального назначения необходимо выбирать их целенаправленно.
Шаг 6: Особые характеристики (при необходимости)
Для шаговых двигателей с особыми характеристиками, пожалуйста, свяжитесь с нами, и обработайте и закажите в пределах, допускаемых технологией. Например, диаметр, длина, направление расширения и т. д. выходного вала.
Шаг 7: При необходимости лучше всего дополнительно связаться и подтвердить модель с техническим инженером производителя.
При необходимости лучше всего дополнительно пообщаться с техническим инженером производителя, чтобы подтвердить, сможет ли выбранный вами шаговый двигатель соответствовать всем требуемым вам показателям.
Советы по правильному выбору станка с ЧПУ
Выбор подходящего шагового двигателя может оказать значительное влияние на его долговечность, точность и производительность. Это список важных вещей, которые следует обдумать перед выбором.
• Определите требования к крутящему моменту: Узнайте, сколько силы нужно вашей машине для плавного движения. Выберите двигатель с достаточным удерживающим моментом, чтобы предотвратить проскальзывание или пропуск шагов.
• Выберите размер двигателя в соответствии с вашими требованиями: Используйте двигатели меньшего размера (например, NEMA 17 или NEMA 23) для легких задач, таких как гравировка. Для тяжелых рабочих нагрузок используйте двигатели большего размера (например, NEMA 8 или NEMA 34).
• Баланс скорости и точности: Выбирайте двигатель в зависимости от приоритета вашей задачи — скорости или точности. Для гравировки или детальной резки точность важнее высокой скорости.
• Обеспечение совместимости с драйверами и контроллерами: Убедитесь, что ваш двигатель соответствует номинальным значениям напряжения и тока драйвера. Несоответствующие компоненты могут привести к нестабильности системы или сбоям.
• Рассмотрим операционную среду: Если ваша машина работает в пыльных или жарких зонах, выбирайте двигатель с защитными функциями. Некоторые двигатели рассчитаны на то, чтобы выдерживать суровые условия лучше, чем другие.
• План будущего расширения: Подумайте заранее, если вы планируете обновить свою машину. Выбор двигателя с дополнительной мощностью сейчас может сэкономить вам деньги на замене позже.