Silniki krokowe, serwonapędy i rozwiązania hybrydowe

Sterowane są one za pośrednictwem sterownika silnika krokowego, który przyjmuje sygnały kroku i kierunku. Liczba impulsów decyduje o położeniu kątowym wirnika, natomiast częstotliwość o prędkości. Silniki te mogą różnić się pod względem budowy, jednak najczęściej spotykanym jest dwufazowy silnik o 200 krokach/obrót.

Oczywiście dzięki zaawansowanym sterownikom liczbę kroków możemy dzielić na tzw. mikrokroki. Ich zwiększenie zwiększa rozdzielczość pozycjonowania oraz zmniejsza skutki rezonansu podczas pracy silnika. Wyeliminowanie szczotek przekłada się na dłuższy czas eksploatacji, a na żywotność wpływ mają jedynie łożyska.

Sterowanie oparte o silnik krokowy pracuje w otwartej pętli sprzężenia zwrotnego, czyli nie wymaga drogiego enkodera czy resolwera, co obniża koszt wdrożenia. Innymi zaletami są: relatywnie wysoki moment przy niskich prędkościach oraz niezawodność. Silniki te mają niestety również wady. Największa to brak informacji o błędzie pozycji.

W naszej ofercie znajdą Państwo sterowniki krokowe wykrywające utyk silnika. Dodatkowo występuje spadek momentu wraz ze wzrostem prędkości obrotowej. Dlatego tak ważny jest odpowiedni dobór silnika do aplikacji. Gdy dobierzemy za słaby silnik, zazwyczaj dochodzi do tzw. zjawiska gubienia kroków.

Musimy pamiętać, że silnik krokowy nie lubi dużych prędkości obrotowych oraz dużych przyspieszeń. Mimo tych wad, cieszy się ogromną popularnością w automatyce, głównie przy szeroko rozumianych układach pozycjonujących - np. maszynach CNC (sterowane numerycznie).

Gdy aplikacja wymaga od silnika dużych przyśpieszeń oraz wysokiej prędkości, warto wówczas rozważyć użycie serwonapędu. Zestaw składa się z silnika, enkodera oraz sterownika (drivera). Tego typu układy pracują w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego. Uzyskanie informacji zwrotnej o tym co się dzieje z silnikiem, pozwala m.in. na kontrolę błędu pozycji oraz na szybsze pozycjonowanie całego układu.

Na wyższe osiągi serwosilnika wpływ mają również jego specjalna budowa oraz zastosowane materiały. Motory tego typu również nie posiadają szczotek, co przekłada się na dłuższy czas eksploatacji. Niestety wadą tego typu układu jest wysoka cena.

Alternatywą dla drogich serwonapędów są tzw. silniki hybrydowe funkcjonujące w ofercie naszego sklepu pod nazwą EasyServo. Jest to połączenie silnika krokowego z enkoderem, dzięki czemu układ pracuje w układzie sprzężenia zwrotnego. Zastosowanie przetwornika obrotowego daje nam wiele zalet, a największa z nich to kontrola pozycji prowadząca do kompensacji błędu pozycjonowania.

Dodatkowo takie rozwiązanie umożliwia nam dynamicznie sterowanie prądem w uzwojeniu silnika (podobnie jak to jest realizowane w serwonapędach). Zapewnia to wytwarzanie większego momentu na wale silnika, możliwość pracy z większymi prędkościami, mniejsze grzanie się silników oraz sterowników, a to wszystko przy wyższej kulturze pracy (mniejsze wibracje oraz hałas). Dodatkową zaletą zestawu EasyServo jest jego cena. Jest to doskonała alternatywa dla serwonapędów nie tylko do zastosowań amatorskich.

Powyższe napędy oraz wiele innych znajdziecie Państwo w naszym sklepie internetowym Ebmia.pl. Już teraz logując się do sklepu można dokonać zakupu szeregu produktów z zakresu mechaniki, automatyki, sterowania maszyn, pneumatyki, czy tworzyw sztucznych.

Nasi doradcy służą dla Państwa pomocą. Zapraszamy również do odwiedzenia naszego forum - www.cnc.info.pl - gdzie znajdziecie Państwo wiele ciekawych oraz przydatnych informacji na temat maszyn sterowanych numerycznie (CNC) i nie tylko.

Łukasz Kierklo
Akcesoria CNC