Шаговый электродвигатель — это синхронный бесщёточный электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток, подаваемый в одну из обмоток статора, вызывает фиксацию ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает дискретные угловые перемещения (шаги)ротора. Назначение шагового двигателя – установка на промышленное оборудование с ЧПУ для передачи вращательного момента на направляющую ось, на которой расположена перемещающаяся муфта с закреплённым обрабатывающим инструментом.
Выбор шагового двигателя:
Базовые технические характеристики шагового двигателя определяются его типоразмером. ШД одного типоразмера одинаковы по основным показателям (номинальный ток фазы, сопротивление и максимальное напряжение обмоток, крутящий момент). Разница определяется двумя нюансами.
Первый – деление шага. Меньший шаг означает более плавное перемещение, но в этом случае потребуется драйвер с большей входной частотой, а он обойдется дороже. Наиболее распространены ШД с шагом 0.9 и 1.8 градуса – этих значений хватает для решения стандартных задач, ставящихся перед портальными станками.
Второй нюанс – индуктивность обмоток двигателя. Производители выпускают шаговые двигатели одного и того же типоразмера в двух вариантах. Моторы с малой индуктивностью характеризуются более высокой скоростью вращения вала при меньшей потребляемой мощности. Подходят для ненагруженных портальных станков для перемещения стола. Моторы с большой индуктивностью медленнее, но у них выше крутящий момент. Подходят для управления перемещением шпинделя по оси Z и управления четвертой координатой, поскольку лучше удерживают ротор в неподвижном положении.
Шаговые двигатели серии Nema отличается от аналогов высокой надёжностью при работе при максимально допустимых нагрузках, точным поворотом вала на заданный угол, относительно невысокой стоимостью и стойкостью конструкции к превышению допустимых оборотов вала. За счёт отсутствия обратной связи ротор поворачивается на точно заданный угол с максимально допустимой погрешностью не более 5% от его величины, и что самое важное – без накопления ошибки позиционирования. Именно поэтому шаговый двигатель купить для установки в станки с ЧПУ весьма выгодно, поскольку он сможет обеспечить высокую точность позиционирования ШВП с установленным обрабатывающим инструментом. Надёжность двигателя обеспечивается отсутствием в конструкции контактных щёток, поэтому длительность и качество его работы ограничено только ресурсом используемых подшипников для крепления вала. Реализация низких скоростей вращения позволяет достигать высокого крутящего момента, позволяющего передавать его прямо на шарико-винтовой механизм без использования редуктора. Путём изменения подаваемых импульсов, можно чётко отрегулировать оптимальный режим и скорость вращения вала.