СРАВНЕНИЕ ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ И СЕРВОПРИВОДА

COMPARISON OF STEPPER MOTOR AND SERVO DRIVE

Nikolay Prudnikov

student, Department of Electrical Engineering and Electronics, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлено описание шагового двигателя и сервопривода, рассмотрены основные отличия.

ABSTRACT

This article describes the stepper motor and servo drive, the main differences are considered.

Ключевые слова: шаговый двигатель, сервопривод, ротор, мотор.

Keywords: stepper motor, servo, rotor, motor.

Шаговый двигатель является одной из разновидностей синхронных электрических машин. Статор двигателя имеет несколько полюсных выступов, при этом собственная обмотка возбуждения присутствует у каждого выступа.

Ротор шагового двигателя оснащен магнитными полюсами, обычно это постоянные магниты, которые закрепляются на подвижном валу таким образом, чтобы была возможность точного взаимодействия с возбуждаемыми токами обмоток полюсами статора. Возбуждение полюсов статора происходит благодаря подачи импульсов с соответствующей обмотки, при этом полюса статора имеют возможность перемагничиваться.

Рисунок 1. Устройство шагового двигателя

Чтобы получить определенную угловую скорость вращения ротора, необходимо подать импульсы заданной частоты и длительности на обмотки статора. Так как магниты должны следовать за полюсами, отслеживание положения рабочего органа происходит косвенно, в зависимости от количества сделанных «шагов».

Таким образом, шаговый двигатель является наилучшим вариантом бесколлекторного мотора в тех случаях, когда надо задать точное значение угловой скорости вращения ротора, но при этом точность положения не критична.

Сервопривод также как и шаговый двигатель является синхронной электрической машиной, но более точной, чем шаговый двигатель. Сервопривод в отличии от шагового двигателя имеет схему управления и слежения за процессом. Обязательной составляющей сервопривода является датчик положения рабочего органа, в некоторых случаях ротор.

Рисунок 2. Устройство сервопривода.

Сервопривод имеет систему обратной связи по положению, углу поворота вала. Сервопривод ориентируется на реальное положение вала, в отличии от шагового двигателя, который просто считает «шаги», то есть сколько «шагов» в секунду ротор должен сделать чтобы оказаться в месте назначения.

Практические различия шагового двигателя и сервопривода:

• Сервопривод имеет возможность быстро ускоряться благодаря варьированию тока обмоток возбуждения. Шаговый двигатель набирает скорость значительно медленнее.
• Шаговый двигатель не имеет возможности корректировки по положению
• Ток обмоток возбуждения у сервопривода пропорционален нагрузке, у шагового двигателя имеются существенные ограничения по моменту.
• Сервопривод требует тщательного контроля и подхода к проектированию и настройке схемы управления, если вал шагового двигателя заклинит вал, то начнется пропуск шага, в такой же ситуации сервопривод начнет повышать ток, в результате чего может выйти из строя.

Список литературы:

1. https://www.multicut.ru/articles/servoprivod-ili-shagovyy-dvigatel-kakova-raznitsa-i-chto-vybrat/ (дата обращения 25.04.2022)
2. http://electricalschool.info/elprivod/2018-chem-otlichaetsya-servoprivod-ot-shagovogo-dvigatelya.html (дата обращения 25.04.2022)