Wiodący dostawca zintegrowanych rozwiązań w zakresie serwomotorów krokowych w Chinach

są trzy główne typy silników krokowych : W automatyce przemysłowej stosowane

1. Silnik krokowy z magnesem trwałym (PM).

• Prosta struktura

• Niski koszt

• Umiarkowana precyzja

2. Silnik krokowy o zmiennej reluktancji (VR).

• Brak magnesu trwałego

• Wysoki współczynnik kroków

• Niższy wyjściowy moment obrotowy

3. Hybrydowy silnik krokowy (najpopularniejszy)

• Łączy technologię PM i VR

• Wysoki moment obrotowy

• Wysoka precyzja (kąt kroku 0,9° i 1,8°)

• Szeroko stosowane w maszynach CNC, robotyce, urządzeniach medycznych i sprzęcie AGV

W nowoczesnych zastosowaniach przemysłowych hybrydowe silniki krokowe są najczęściej stosowanym typem ze względu na ich wydajność i niezawodność.

Prędkość silnika krokowego zależy od częstotliwości sterownika, warunków obciążenia i konstrukcji silnika.

Typowy zakres obrotów:

• 0–300 obr./min → Wysoki moment obrotowy i stabilne pozycjonowanie

• 300–1000 obr./min → Standardowa praca przemysłowa

• Do 2000 obr./min lub więcej → Ze sterownikiem wysokiego napięcia i niewielkim obciążeniem

Większość silników krokowych działa najlepiej w zakresie 100–600 obr./min , gdzie moment obrotowy i stabilność są zrównoważone.

W przeciwieństwie do serwomotorów, silniki krokowe są zoptymalizowane pod kątem:

• Precyzyjne pozycjonowanie

• Aplikacje o niskiej i średniej prędkości

• Wysoki moment trzymania przy zerowej prędkości

Silnik krokowy zwykle wymaga napięcia znamionowego na fazę od 2 V do 5 V , ale w rzeczywistych zastosowaniach przemysłowych napięcie zasilania sterownika wynosi zwykle 12 V, 24 V lub 48 V DC.

Ważne jest, aby zrozumieć:

• Napięcie znamionowe wydrukowane na silniku opiera się na rezystancji cewki.

• Rzeczywiste napięcie robocze zależy od sterownika krokowego.

• Wyższe napięcie zasilania (np. 24 V lub 48 V) poprawia:

  • Wysoka wydajność

  • Wyjściowy moment obrotowy przy wyższych obrotach

  • Możliwość przyspieszania

W przypadku maszyn CNC, drukarek 3D, robotyki i systemów AGV najczęściej stosowane są układy silników krokowych 24 V i 48 V.

Nie ma absolutnie „lepszej” opcji — zależy to od zastosowania:

• Silniki krokowe są lepsze w przypadku taniego, umiarkowanego i precyzyjnego pozycjonowania bez sprzężenia zwrotnego.

• Serwosilniki są lepsze do zastosowań wymagających dużej prędkości, wysokiej wydajności i zamkniętej pętli, wymagających dynamicznej wydajności.

W przypadku prostych systemów pozycjonowania silniki krokowe są często bardziej ekonomiczne. W wymagających systemach automatyki serwomotory zapewniają doskonałą wydajność.

Zalety:

• Wysoka dokładność pozycjonowania

• Proste sterowanie w otwartej pętli

• Dobry moment obrotowy przy niskich prędkościach

• Ekonomiczne

• Wysoka niezawodność

Wady:

• Niższa wydajność w porównaniu do serwomotorów

• Może stracić kroki pod wpływem przeciążenia

• Nie jest idealny do ciągłej pracy z dużą prędkością

• Wytwarza ciepło podczas postoju

Oto 10 typowych zastosowań silników krokowych:

1. Maszyny CNC

2. Drukarki 3D

3. Maszyny do cięcia laserowego

4. Robotyka

5. Pompy medyczne

6. Maszyny pakujące

7. Maszyny włókiennicze

8. Drukarki i skanery

9. Systemy obrotu i pochylenia kamery

10. Zautomatyzowane systemy kontroli

Zastosowania te wymagają precyzyjnej kontroli ruchu i powtarzalności.

Silnik krokowy napędzany jest przez:

• stałego Zasilacz prądu

• krokowego Sterownik silnika

• Kontroler (taki jak PLC lub mikrokontroler)

Sterownik wysyła sygnały impulsowe do sterownika, a sterownik reguluje prąd płynący do uzwojeń silnika.

Silniki krokowe najlepiej nadają się do:

• Precyzyjne pozycjonowanie

• Zastosowania z momentem obrotowym przy niskich prędkościach

• Powtarzalna kontrola ruchu

• Systemy sterowania w pętli otwartej

Są powszechnie stosowane w maszynach CNC, drukarkach 3D, robotyce i sprzęcie automatyki.

Główną różnicą między silnikiem krokowym a zwykłym silnikiem (takim jak silnik indukcyjny lub szczotkowany silnik prądu stałego) jest sterowanie i styl ruchu:

• Silnik krokowy : Porusza się w dyskretnych krokach z precyzyjną kontrolą położenia.

• Zwykły silnik : Obraca się w sposób ciągły po włączeniu zasilania.

• Silniki krokowe idealnie nadają się do zadań związanych z pozycjonowaniem.

• Zwykłe silniki są lepsze do ciągłego, szybkiego obrotu.

Silniki krokowe nie zawsze wymagają systemów sprzężenia zwrotnego, podczas gdy zwykłe silniki często wymagają enkoderów do precyzyjnego sterowania.