常见的 CNC 电机:步进电机与伺服电机
为您的项目选择合适的 CNC 电机
在工程中没有通用的解决方案,因为在每种情况下都需要工程师或设计师为特定项目的任务、要求和预算确定并实施最佳解决方案。
电动机就是这样一个领域;如果应用需要精确控制,步进电机和伺服电机通常是适合该任务的组件。两种电机都可以执行完全相同的一般工作,即将轴旋转特定的圈数或度数,但每个电机的作用不同。
在本文中,我们将讨论用于 CNC 的步进电机和伺服电机之间的区别,同时为您提供您应该了解的所有必要信息。
什么是步进电机,它们是如何工作的?
步进电机将电机的完整旋转分为几个步骤。他们使用永磁体或铁转子以及围绕它的一系列电磁体来实现这一点。所有这些部件构成了电机的静止部分,也称为定子。
电机以受控顺序激活每个电磁铁,以一步一步地推进转子。然而,这种划分并不普遍。电机还能够通过使用分数步进技术获得子步进分辨率。在此技术中,电机同时激活多个相位,当用户以称为“微步进”的模拟方法激活相位时,用户能够实现更好的控制。
什么是伺服电机,它们是如何工作的?
就像步进电机一样,伺服电机有多种尺寸、价格点和形状。某些廉价的业余微型伺服器通常具有可变电阻器,即使外力移动它们,它们也可以移动到角度位置并返回那里。
还有更昂贵的工业伺服系统,具有位置和速度反馈功能。通常,用户将此类电机与齿轮箱耦合以增加其扭矩。一种是通过外部控制硬件命令伺服电机运行到特定位置并以高度受控的方式转动以服从命令。
那么您需要步进电机还是伺服电机?
您应该选择两者中的哪一个取决于您的要求。您应该考虑的两者之间的根本区别归结为以下几点:
- 步进电机没有反馈功能。他们无法向您提供有关他们是否已完成预定距离的反馈。如果系统出现故障,甚至在旋转过程中出现物理障碍,他们可能会“跳过步骤”,然后继续前进。
- 伺服电机具有反馈功能。当伺服电机被命令到达特定位置时,它们会尽力到达那里。
- 扭矩与速度。另一个值得一提的重要因素是步进电机通常会在速度增加时失去扭矩,这意味着伺服电机可能是更高速度的更好和最佳选择。但是,步进电机可以在低速下产生很大的扭矩。
- 传感器。如果您使用步进器,您很可能需要某种方式将系统“归零”到已知点,然后系统才能完成其指定的任务。步进器设置可以使用此零传感器或其他传感器来验证其过程。添加传感器可能意味着从长远来看,使用伺服电机会变得更加昂贵或复杂,这意味着在选择电机之前,考虑您的需求非常重要。
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