Czym różni się serwonapęd od silnika krokowego?

W świecie automatyki przemysłowej serwonapędy oraz silniki krokowe są powszechnie wykorzystywane w różnych aplikacjach. Chociaż obie technologie mają swoje zalety, istnieją istotne różnice, które wpływają na ich zastosowanie. W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej porównaniu tych dwóch systemów napędowych, analizując ich budowę, zasadę działania oraz charakterystykę.

Budowa i zasada działania serwonapędów

Serwonapędy to zaawansowane układy napędowe, których głównym zadaniem jest precyzyjne sterowanie prędkością, położeniem oraz momentem obrotowym silnika. Składają się z trzech podstawowych elementów - silnika elektrycznego (najczęściej silnika prądu stałego lub prądu przemiennego), enkodera pozycji oraz regulatora. Enkoder jest odpowiedzialny za dostarczanie informacji o aktualnym położeniu wału silnika do regulatora, który na podstawie sygnału wejściowego oraz algorytmu sterującego określa wartość napięcia sterującego. Wprowadzony sygnał napięciowy może być modyfikowany w zależności od potrzeb aplikacji, co pozwala na precyzyjne sterowanie ruchem silnika. Dystrybucją serwonapędu zajmuje się m.in. Enel-Automatyka.

Przeczytaj również: Czym się różnią siłowniki hydrauliczne od pneumatycznych?

Zasada działania silników krokowych

Silniki krokowe, inaczej nazywane silnikami impulsowymi, to rodzaj silników elektrycznych działających na zasadzie magnetycznej interakcji między wirnikiem a stojanem. Dzięki prostej budowie oraz unikalnym właściwościom silniki te są w stanie przekształcać impulsy elektryczne w precyzyjne i stałe kąty obrotu bez konieczności stosowania zewnętrznego systemu sprzężenia zwrotnego. Charakterystyczna cecha silników krokowych polega na ich zdolności do podziału pełnego obrotu na wiele równoodległych kroków, co umożliwia realizację precyzyjnych ruchów liniowych lub obrotowych.

Porównanie charakterystyk i zastosowań

Serwonapędy cechują się wyższą precyzją oraz dynamiką w porównaniu do silników krokowych. Wysoka wartość momentu obrotowego oraz duża prędkość obrotowa sprawiają, że serwonapędy są idealnym rozwiązaniem dla zastosowań o dużych wymaganiach dynamicznych i precyzyjnych, takich jak obrabiarki czy roboty przemysłowe. Ponadto, dzięki zastosowaniu sprzężenia zwrotnego, serwonapędy są w stanie skorygować ewentualne błędy i utrzymać stałą prędkość oraz pozycję, nawet przy zmieniających się obciążeniach.

Z kolei silniki krokowe, mimo niższej dynamiki oraz mniejszego momentu obrotowego w stosunku do serwonapędów, wyróżniają się prostotą konstrukcji oraz niższą ceną. Dzięki temu są one często stosowane w maszynach o mniejszych wymaganiach dynamicznych, takich jak drukarki 3D, plotery czy automatyka budynkowa. Warto również zaznaczyć, że niektóre zastosowania silnika krokowego mogą być ulepszone poprzez dodanie enkodera i stosowanie sprzężenia zwrotnego.