Выбор между шаговыми и серводвигателями — ключевой этап при проектировании и сборке станков с числовым программным управлением (ЧПУ) и других автоматизированных систем из каталога fanuc. Оба типа приводов имеют свои сильные и слабые стороны, а их правильное применение зависит от задач, бюджета, условий эксплуатации.

Сравнение характеристик устройств

Разберем основные технические параметры двигателей.

Бюджет

Шаговые двигатели значительно дешевле сервоприводов, особенно в бюджетных сборках. Однако с ростом мощности и размера (например, при использовании фланцев 110 мм и более) ценовая разница между устройствами нивелируется. Поэтому стоимость — важный, но не единственный критерий.

Размер и масса станка

При увеличении размеров и веса конструкций нагрузка на двигатель возрастает. Для оборудования с рабочим полем более 1,2 м² или массой портала свыше 50 кг рекомендуют использовать сервоприводы. Шаговые в таких случаях могут страдать от резонанса, терять шаги, снижать качество обработки.

Простота в использовании

Шаговые двигатели просты в подключении, настройке. Они подходят для задач, где не требуется сложная калибровка и высокая квалификация персонала. Сервоприводы, напротив, обладают множеством параметров настройки, требуют точной конфигурации, поэтому менее удобны для неопытных пользователей.

Работа при остановке и удержании

На осях, где важно стабильное удержание без движения, например, ось Z или поворотные оси, шаговые двигатели предпочтительнее. Их вал остается неподвижным в режиме удержания. Сервоприводы же склонны к микроколебаниям даже в режиме покоя, что может быть критично.

Динамика и ускорение

Если проект требует высоких ускорений и быстрой реакции, выбор очевиден — сервопривод. Благодаря кратковременному повышению тока обмоток в 3–4 раза от номинала, сервосистема способна быстро развивать нужный момент. Шаговые двигатели в таких режимах склонны к «срывам», а также пропуску шагов.

Надежность при заклинивании механики

В случае заклинивания механизма шаговый двигатель просто пропустит шаги без повреждений. Сервопривод может при неправильной настройке продолжить попытку движения, что приведет к перегреву обмоток или повреждению механики. Поэтому в системах с повышенной вероятностью заклинивания использовать сервопривод не рекомендуют.

Уровень шума

По акустическому комфорту выигрывают сервоприводы — они работают почти бесшумно. Шаговые двигатели, особенно на низких оборотах, могут издавать ощутимый гул, что важно учитывать при установке оборудования в жилых или офисных помещениях.

Сравнение технических характеристик

• Момент. У шагового двигателя он падает с ростом скорости, у сервопривода — стабилен и даже увеличивается.
• Энергопотребление. Шаговые потребляют ток постоянно, сервоприводы — только при нагрузке.
• Обратная связь. У шагового двигателя отсутствует, у сервопривода реализована через энкодер.
• Безопасность. Шаговый двигатель безопасен при заклинивании, сервопривод — требует точной настройки.
• Нагрев. Шаговые моторы сильно греются, сервоприводы — значительно меньше.
• Резонанс возможен у шаговых двигателей, у сервоприводов — отсутствует.
• Срок службы. У обоих типов приводов высокий при правильной эксплуатации.

Вывод

Шаговые двигатели — это доступное, простое в обслуживании решение, отлично подходящее для небольших станков официального дилера renishaw, а также задач средней сложности. Сервоприводы обеспечивают высокую точность, скорость, надежность, но требуют больших вложений, тщательной настройки. В общем случае, если проект критичен к качеству обработки и динамике, выбор стоит делать в пользу сервопривода. Если же важны бюджет и простота — шаговый двигатель станет оптимальным решением.