Подбор и расчет шаговых двигателей для ЧПУ
Тип двигателя
Важный критерий – тип шагового двигателя для ЧПУ станка. Широко распространены биполярные, униполярные и трехфазные модели. Каждая из них имеет свои особенности:
- биполярные чаще всего используют для ЧПУ благодаря простому подбору нового драйвера при выходе старого из строя, высокому удельному сопротивлению на малых оборотах;
- униполярные представляют собой несколько видов биполярных двигателей в зависимости от подключения обмоток.
- Серводвигатель – это двигатель с отрицательной обратной связью. У него высокие скоростные характеристики и высокая точность позиционирования. Данный двигатель сочетает в себе большую мощность и компактность. В составе двигателя есть датчик позиции или скорости. Управление осуществляется с помощью инвертора.
Биполярный двигатель. Имеет 4 вывода. Выводы A и A питают обмотку AA, выводы B и B питают обмотку BB. Для включения электромагнита, на выводы обмотки необходимо подать разность потенциалов (два разных уровня), поэтому двигатель называется биполярным. Направление магнитного поля зависит от полярности потенциалов на выводах.
Униполярный двигатель. Обмотки статора имеют от 5 до 8 выводов. Двигатель включается в работу посредством их коммутации при помощи простейшего драйвера с четырьмя ключами.. Центральные точки его обмоток соединены между собой и являются общим (пятым) выводом, который, обычно, подключают к GND. Для включения электромагнита, достаточно подать положительный потенциал на один из выводов обмотки, поэтому двигатель называется униполярным. Направление магнитного поля зависит от того, на какой именно вывод обмотки подан положительный потенциал.
Серводвигатель. Работает устройство следующим образом. Контроллер программируется на определенный режим работы и выдает сигнал на преобразователь частоты. Устройство подает на электродвигатель напряжение необходимой частоты и величины. Силовой агрегат перемещает исполнительный механизм с заданной скоростью и моментом, соответствующим нагрузке. По достижении заданного положения рабочего органа, подается соответствующий сигнал с датчиков положения на контроллер, который останавливает двигатель.
Принцип действия сервопривода идентичен автоматическому регулятору с отрицательной обратной связью. Задается опорный сигнал, называемый нулевым, с которым сравнивается сигнал с датчика положения. При равенстве их величин, сервопривод останавливается, при отклонениях в отрицательную или положительную сторону, на двигатель подается напряжение пока рабочий инструмент или исполнительное устройство не займет требуемого положения.
Шаговый двигатель Nema34 модель 86HB118F6 86*86*118мм/85кгс*см, вал диаметром 14мм (со шпонкой)
Характеристики: Число обмоток 2(биполярный), Номинальный ток 6 А ; удерживающий момент 85 кгс*см, (8,5 Nm), 4 провода, Угловой шаг 1.8 градуса. Цветовая маркировка проводов: A+(черный), A-(зеленый), B+(красный), B-(синий).
Сопротивление = 0.6 Ом, Индуктивность 6,5mH
Шаговые двигатель управляется специальными электронными драйверами и выдают на драйвер до 80 вольт.
Под драйввер под этот двигатель нужен блок питания S-500-70
Импульсный блок питания S-500-70
Напряжение питания – 220 В AC
Выходное напряжение – 70 В DC
Мощность – 500 Вт
Вторичный ток – 7.1 А
Tikkurila Temabond ST300
Шаговый двигатель с энодером Nema23 модель LC57H3100
• Сила тока: 4A
Угол наклона: 1,2 градусов
Крутящий момент: 3N. m
Роторная инерция: 700гр. См _
Энкодер: 1000
Количество контактов: № 3
Длина резьбы: 122 мм
Вес: 1,8 кг
Диаметр вала двигателя 8 мм.