Руководство по выбору шаговых и серводвигателей: точное соответствие требованиям автоматизации 

содержание

• Влияние на точность и стабильность
• Температурное влияние и адаптация
• Параметры питания и их оптимизация
• Частота шагов и ее значение
• Программное обеспечение и его влияние

При выборе двигателей для автоматизированного оборудования выбор между шаговым и серводвигателем напрямую влияет на точность работы, стабильность и контроль затрат. Компания «Шэньчжэнь Джимеиканг Механика и Электроника» – специализированный производитель шаговых и серводвигателей с 15-летним опытом на рынке и опытом сотрудничества с тысячами клиентов. Ниже представлена основная логика выбора, позволяющая инженерам быстро определить оптимальное решение.

I. Ключевые различия: фундаментальное разграничение двух типов двигателей

Дополнительные преимущества продукции Джимеиканг:

Шаговой двигатель 86J1880-460: Использует импортные электротехнические стали и высокоточные роторные ламели, точность угла шага ±5%, удерживающий момент 4.5 Н·м, поддержка дробления шагов до 128 раз (снижение вибраций на 30%). Подходит для средних и тяжелых транспортных устройств, подающих механизмов обычных станков и т.д. • Серводвигатель 80JASM507230K-17BC: Экипирован абсолютным энкодером 17 бит, точность позиционирования ±0.0028°, драйвер поддерживает три режима управления (позиция/скорость/момент), время реакции на защиту от перегрузки <10 мс, степень защиты IP54. Подходит для высокоточных ЧПУ-обработок, автоматизированных линий сборки и других высококачественных сценариев.

II. Четырехэтапный процесс выбора: от требований к готовому решению

Этап 1: Определение ключевых технических показателей

Требования к точности позиционирования

При требовании ≤±0.1° (например, обычные конвейеры, точильные машины): Приоритетно выбирать шаговой двигатель 86J1880-460 (с драйвером с дроблением шагов); ◦ При требовании ≤±0.01° (например, оборудование с визуальным позиционированием, высокоточные измерительные приборы):

Обязательно выбирать серводвигатель 80JASM507230K-17BC (энкодер 17 бит гарантирует высокую точность).

▶ Пример: Для оборудования по переносу чипов на предприятии электроники с требованием точности ±0.005° была выбрана модель 80JASM507230K-17BC, фактическая точность работы составила ±0.002°.

Скорость и ускорение

Работа на низких скоростях (≤300 об/мин): Шаговой двигатель 86J1880-460 более выгоден по цене (при использовании драйвера 2DM860 вибрация на низких скоростях оптимизирована);

◦ Работа на высоких скоростях (>1000 об/мин) или частые запуски/остановки (время ускорения <0.5 с): Серводвигатель 80JASM507230K-17BC обладает лучшими динамическими характеристиками (номинальная скорость 3000 об/мин, максимальная 6000 об/мин), предотвращая потерю шагов или задержку реакции.

Характеристики нагрузки

• Постоянная нагрузка (например, конвейеры, шторные механизмы): Шаговой двигатель 86J1880-460 (удерживающий момент 4.5 Н·м) полностью удовлетворяет требованиям;

• Переменная/ударная нагрузка (например, захват робота, прессовое оборудование): Серводвигатель 80JASM507230K-17BC с трехкратной перегрузкой (номинальный момент 2.39 Н·м, пиковый 7.17 Н·м) справляется с кратковременными пиками крутящего момента, предотвращая остановку оборудования.

Этап 2: Расчет ключевых параметров двигателя

Расчет крутящего момента

• Требуемый момент = Момент нагрузки × Коэффициент безопасности (1.3-1.5);
• Шаговой двигатель 86J1880-460: Необходимо оставить резерв в 20% момента (чтобы избежать потери шагов на низких скоростях), номинальный ток 6.0 А, инерция ротора 1800 г·см² (подходит для средних и тяжелых нагрузок);
• Серводвигатель 80JASM507230K-17BC: Номинальный момент должен быть ≥ требуемому моменту (пиковый момент покрывает пиковые нагрузки), конструкция с 5 парами полюсов гарантирует равномерный вывод момента. ▶ Пример: Для автоматизированной линии с моментом нагрузки 3.0 Н·м подходит шаговой двигатель 86J1880-460 (удерживающий момент 4.5 Н·м) или серводвигатель 80JASM507230K-17BC (пиковый момент 7.17 Н·м).

Условия питания и монтажа

Шаговой двигатель 86J1880-460: Поддерживает широкий диапазон входного напряжения (ПН 24-80 В), стандартный фланец серии 86, длина двигателя 80 мм, диаметр вала 14 мм, 4 выводных провода (подходит для обычных промышленных условий монтажа);

◦ Серводвигатель 80JASM507230K-17BC: Требует питания АС 220 В, степень защиты IP54 (подходит для суровых промышленных условий), тип энкодера – абсолютный 17 бит (необходимо проверить совместимость сигналов).

Этап 3: Баланс между стоимостью и обслуживанием

Ограниченный бюджет (стоимость двигателя на единицу оборудования ≤800 юаней): Приоритетно выбирать шаговой двигатель 86J1880-460 (нижние общие затраты на двигатель + драйвер, нет необходимости в обслуживании энкодера);

Длительная эксплуатация (годовое время работы >8000 часов): Серводвигатель 80JASM507230K-17BC более выгоден в обслуживании (замкнутая система без потери шагов, снижение потерь от остановок);

Преимущества Джимеиканг: Гарантия на шаговые двигатели – 2 года, на серводвигатели – 18 месяцев, бесплатная техническая поддержка по выбору модели, драйверы совместимы с основными ПЛК (Siemens, Mitsubishi) и контроллерами движения, снижение затрат на последующую адаптацию.

III. Избегание распространенных ошибок при выборе

1. «Чем выше точность, тем лучше»: Слепо выбранный серводвигатель 80JASM507230K-17BC увеличивает затраты на 30-50%. Если фактическое требование ≤±0.1°, шаговой двигатель 86J1880-460 с драйвером с дроблением шагов полностью удовлетворяет потребностям;
2. Игнорирование низкочастотной вибрации: Шаговой двигатель 86J1880-460 склонен к резонансу при 50-200 об/мин – необходимо использовать драйвер Джимеиканг 2DM860 (максимальное дробление шагов 128 раз) для оптимизации;
3. Недостаточный резерв момента: При расчете нагрузки не учитывать фрикционный момент и инерционный момент приводит к перегрузке двигателя и потере шагов. Рекомендуемый коэффициент безопасности ≥1.3, для 86J1880-460 требуется резерв момента ≥20%;
4. Игнорирование совместимости управления: Шаговой двигатель 86J1880-460 поддерживает сигналы «импульс/направление», серводвигатель 80JASM507230K-17BC требует проверки совместимости типа сигнала энкодера (абсолютный 17 бит) с контроллером. Компания Джимеиканг предоставляет бесплатный сервис по тестированию совместимости.

IV. Итог по выбору: Быстрая схема решения

Итоговый совет

Если ваше оборудование относится к типу с средней/низкой точностью, низкими скоростями и чувствительным к стоимости (например, обычные станки, средние транспортные устройства), шаговой двигатель Джимеиканг 86J1880-460 с большим моментом 4.5 Н·м и высоким соотношением цена/качество становится оптимальным выбором;

• Если требуется высокоточное позиционирование (≤±0.01°), высокоскоростная работа (>1000 об/мин) или сложные сценарии с нагрузками (например, промышленные роботы, высокоточные ЧПУ-обработки), серводвигатель 80JASM507230K-17BC гарантирует длительную стабильную работу и снижение общих эксплуатационных затрат.

Для получения более точного решения по выбору модели предоставьте параметры нагрузки, скорость работы, размеры монтажа и другие детали – технический отдел Джимеиканг предложит индивидуальное решение и поддержку по тестированию образцов!