erfahrene CNC-Motoren:Schrittmotoren vs. Servomotoren

Auswahl des richtigen CNC-Motors für Ihr Projekt

Es gibt keine universellen Lösungen Im Engineering, da jeder Fall den Ingenieur oder Konstrukteur erfordert, um die optimale Lösung für die Aufgabe, die Anforderungen und das Budget eines bestimmten Projekts zu identifizieren und zu implementieren.

Elektromotoren sind ein solcher Bereich; Wenn die Anwendung eine präzise Steuerung erfordert, sind Schritt- und Servomotoren typischerweise die richtigen Komponenten für diese Aufgabe. Beide Motoren können genau die gleiche allgemeine Aufgabe ausführen, bei der die Welle um eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen oder Grad gedreht wird, aber jeder von ihnen macht dies anders.

In diesem Artikel besprechen wir den Unterschied zwischen Schrittmotoren und Servomotoren für CNC und geben Ihnen alle notwendigen Informationen, die Sie kennen sollten.

Was sind Schrittmotoren und wie funktionieren sie?

Schrittmotoren teilen die volle Umdrehung eines Motors in ein paar Schritte auf. Dazu verwenden sie den Permanentmagneten oder einen Eisenrotor sowie die Reihe von Elektromagneten, die ihn umgeben. Alle diese Komponenten bilden den stationären Teil eines Motors, auch Stator genannt.

Ein Motor aktiviert jeden Elektromagneten in einer kontrollierten Reihenfolge, um einen Rotor nacheinander vorwärts zu bewegen. Diese Art der Aufteilung ist jedoch nicht universell. Die Motoren sind auch in der Lage, die Unterschritt-Auflösung durch die Verwendung der Fractional-Step-Technik zu erreichen. Bei dieser Technik aktiviert der Motor mehrere Phasen gleichzeitig, und die Benutzer können eine bessere Kontrolle erreichen, wenn sie Phasen in der analogen Methode, die als "Mikroschritt" bekannt ist, aktivieren.

Was sind Servomotoren und wie funktionieren sie?

Genau wie Schrittmotoren gibt es Servomotoren in einer Vielzahl von Größen, Preispunkten und Formen. Bestimmte preiswerte Hobby-Mikroservos verfügen normalerweise über einen variablen Widerstand, der es ihnen ermöglicht, sich sowohl in die Winkelposition zu bewegen als auch dorthin zurückzukehren, selbst wenn die externe Kraft sie bewegt.

Es gibt auch teurere Industrieservos, die sowohl über Positions- als auch über Geschwindigkeitsrückmeldung verfügen. Häufig koppeln Anwender solche Motoren mit Getrieben, um deren Drehmoment zu erhöhen. Einer steuert Servomotoren, indem er externe Steuerungshardware verwendet, um zu einer bestimmten Position zu fahren und sich hoch kontrolliert zu drehen, um einem Befehl zu gehorchen.

Was brauchen Sie also, Schritt- oder Servomotoren?

Welche der beiden Sie wählen sollten, hängt von Ihren Anforderungen ab. Der grundlegende Unterschied zwischen den beiden, den Sie berücksichtigen sollten, besteht in folgenden Punkten: 

• Schrittmotoren haben kein Feedback. Sie können Ihnen keine Rückmeldung darüber geben, ob sie die beabsichtigte Entfernung zurückgelegt haben oder nicht. Falls ein Systemfehler oder sogar ein physisches Hindernis beim Drehen auftritt, können sie „Schritte überspringen“ und dann weitermachen, als wäre nichts falsch.
• Servomotoren verfügen über Feedback. Wenn Servomotoren angewiesen werden, eine bestimmte Position zu erreichen, werden sie ihr Bestes tun, um dorthin zu gelangen.
• Drehmoment vs. Geschwindigkeit. Ein weiterer wichtiger erwähnenswerter Faktor ist, dass Schrittmotoren normalerweise Drehmoment verlieren, wenn die Geschwindigkeit erhöht wird, was bedeutet, dass der Servomotor eine viel bessere und optimale Wahl für höhere Geschwindigkeiten sein kann. Stepper können jedoch bei niedrigen Geschwindigkeiten ein großes Drehmoment ausüben.
• Sensoren. Falls Sie einen Stepper verwenden, benötigen Sie höchstwahrscheinlich eine Möglichkeit, ein System auf den bekannten Punkt zu „nullieren“, bevor ein System seine zugewiesene Aufgabe erfüllen kann. Stepper-Setups können diesen Nullsensor oder andere zur Überprüfung ihrer Prozesse verwenden. Das Hinzufügen des Sensors kann bedeuten, dass die Verwendung des Servomotors auf lange Sicht teurer oder komplizierter werden kann, was bedeutet, dass es vor der Auswahl eines Motors sehr wichtig ist, Ihre Bedürfnisse zu berücksichtigen.

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