موتور دستگاه CNC از نوع موتور استپر

موتور استپر (Stepper motors) که در صنعت با عناوینی مانند موتور پله ای یا استپ موتور هم شناخته می شود، یک موتور با حرکت دقیق و از پیش تعریف شده است که مبنای حرکت آن با ارسال بیت های صفر و یک به سیم پیچ الکتریکی آن انجام می گیرد. این وضعیت طراحی شرایط کنترل موتور سی ان سی را هم تحت اختیار می‌گیرد. موتورهای استپر ورودی الکتریکی جریان برق را با استفاده از سیم پیچ تبدیل به حرکت مکانیکی می کنند و در نتیجه باعث حرکت دستگاه سی ان سی می شوند.

استفاده از لفظ استپ در این دستگاه به معنی پله و چرخش به اندازه درجه تعریف شده موتور است. مثلاً اگر برای یک موتور درجه ای معادل با ۱.۸ تعریف شده باشد و ۲۰۰ پالس فرکانس دریافت کند، می‌تواند ۳۶۰ درجه را به طور کامل بچرخد. اما در طرف مقابل برای یک موتور با درجه ۱۵ تنها ۲۴ پالس لازم است تا یک دور کامل بچرخد و نیاز به نیروی کامل کمتری دارد.

نحوه عملکرد موتور استپر

می‌توانیم موتورهای استپر را به عنوان یک موتور ترکیبی از موتورهای الکتریکی جریان مستقیم و سلونوئید ها معرفی کنیم که توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای کنترل می شود. در حقیقت این موتورها در بازار به صورت یک بیتی و دوبیتی هستند. موتور های یک بیتی هر سیم پیچ یک پالس را دریافت می کند و همان پالس باعث حرکت موتور دستگاه CNC میشود. این در حالی است که موتور های دو بیتی دارای دو سیم پیچ هست که هر لحظه یکپارچه آن توسط یکی از سیم پیچ ها دریافت می شود و موتور به طور منظم و پشت سر هم در جهت عقربه ساعت یا خلاف جهت عقربه ساعت حرکت میکند.

موتور دستگاه CNC از نوع موتور سروو

موتورهای سروو را می‌توان تحت عنوان موتورهایی معرفی کرد که از یک سیستم کنترلی فیدبک بهره می برند و دارای متغیر کنترل شونده هستند. استفاده از این سیستم به این دلیل است که دستگاه با توجه به شرایطی که برای آن تعریف شده و همچنین بر مبنای رابطه مفروض بین یک کمیت کنترل شده به فعالیت خود می پردازد. در الکتروموتورهای سروو فیدبک الکتریکی به موتور فرستاده می شود تا به شرایط آن پاسخ دهد.

به کارگیری موتورهای سروو به عنوان موتور دستگاه CNC از این جهت اهمیت دارد که ما آنها را به عنوان دستگاه های هوشمند معرفی می کنیم. در حقیقت این الکتروموتورها از مزایای ویژه‌ای مانند پاسخ سریع و دقت بالا برخوردار هستند که کنترل بدون مراقبت و کارکرد از راه دور را فراهم می‌کنند.

نحوه عملکرد موتورهای سروو

موتور های سروو دارای سیستم‌های کنترلی هستند که وسیله آشکارسازی خطا، سیستم تقویت کننده و وسیله تصحیح خطا در آن به کار گرفته می شود. در لحظه شروع به کار موتور دستگاه CNC یک کمیت مرجع داده می شود و در کنار آن یک وسیله آشکارساز خطا هم وجود دارد تا تغییر در این کمیت را تشخیص دهد. تغییرات به وجود آمده به کمک تقویت کننده به سمت وسیله تصحیح کننده خطا فرستاده می شود تا تغییر دستگاه بر مبنای ورودی مرجع انجام شود. این دستگاه برای کاربردهای با توان پایین انتخاب فوق‌العاده‌ای است و به همین دلیل در آن ها از جریان متناوب استفاده می شود.

تفاوت بین موتورهای سرو و استپر

اینکه ما الکتروموتورهای سروو و استپر را به عنوان موتور دستگاه CNC با یکدیگر مقایسه می‌کنیم به این معنی نیست که شما به هنگام خرید دستگاه سی ان سی می توانید از فروشنده بخواهید که یکی از آنها را برای شما نصب کند. در حقیقت ما به کمک این اطلاعات می خواهیم اجازه آشنایی با مهمترین اصطلاحاتی که قبل از خرید دستگاه CNC باید بدانید به شما بدهیم. این دستگاه ها از چند جنبه مختلف با یکدیگر متفاوت هستند که در ادامه به آنها می پردازیم:

هزینه موتور دستگاه CNC

هر دو موتور استپر و سروو از نظر قیمت در سطح مناسبی هستند، اما معمولاً موتور های پله ای قیمت پایین تری دارند. حتی وقتی که شرایط هر دو موتور یکسان باشد، موتورهای استپر اغلب با قیمت پایین تری به فروش می رسند. پیدا کردن موتورهای استپر بسیار آسان تر است و فراوانی آنها نسبت به گزینه های دیگر بیشتر است.

تطبیق پذیری موتور ها

موتورهای استپر عملکردی باورنکردنی دارند و همین امر باعث محبوبیت بالای آنها در بین علاقه مندان و فعالان حوزه‌های صنعتی می شود. این موضوع باعث شده که این موتورها در هزاران محصول مختلف از رایانه‌های شخصی گرفته تا خودرو استفاده شود و به عنوان موتور دستگاه CNC هم استفاده میشود.

 اطمینان پذیری

هر دو نوع الکترو موتور دستگاه CNC از لحاظ اطمینان و اعتماد پذیری در سطح بالایی هستند و آنچه که باعث تمایز موتورهای استپر می‌شود این واقعیت است که کار آنها نیاز به رمزگذاری ندارد. در بند های قبلی گفتیم که برای موتورهای سروو باید رمز گذاری هایی صورت گیرد تا نسبت به فیدبک های دریافت شده عکس العمل مناسبی انجام دهد. این رمزگذاری ها باعث می‌شود که احتمال خراب شدن آنها افزایش یابد.

 طول عمر کار پیوسته

یکی از ویژگی‌های مهم موتورهای استپر این است که در مورد آن ها زغال وجود ندارد، این در حالی است که برای موتورهای سروو از زغال استفاده شده است. زغال استفاده شده در موتور دستگاه CNC باید هر ۲۰۰۰ ساعت بعد از کار تعویض شود. بنابراین عملا در مورد موتورهای سروو باید زمان مناسب برای سرویس دستگاه در نظر گرفته شود و اپراتور دستگاه به این موضوع توجه داشته باشد.

اندازه فریم الکتروموتور

اگر اندازه فریم الکتروموتور را به عنوان یک فاکتور در انتخاب بین موتور سروو و موتور استپر در نظر بگیریم، موتورهای سروو گزینه های انتخابی بیشتری در اختیار ما قرار می‌دهند که اندازه های بزرگ و کوچک را تحت پوشش خود قرار می‌دهند. این در حالی است که برای موتورهای استپر تنوع در اندازه موتور کمتر است و می‌تواند گزینه های انتخابی ما را تحت تاثیر قرار دهد.

طراحی الکتروموتور و پیچیدگی موتور دستگاه CNC

به طور کلی طراحی یک موتور سروو به دلیل قطعات داخلی و استفاده از رمز گذاری ها پیچیده تر است. در حقیقت انتظار ما از یک موتور سروو بسیار بالاست و بر مبنای فیدبک های دریافتی باید عکس العمل مناسبی داشته باشد. این در حالی است که طراحی بخش داخلی موتور استپر با توجه به نحوه عملکرد آن بسیار ساده است و تعمیر کردن دستگاه سی ان سی را ساده تر می کند.

هر دو نوع موتور دستگاه CNC فراز و نشیب خود را دارند و امکان استفاده از هر دو آنها در انواع مختلف ماشین های سی ان سی وجود دارد. در برخی موارد مزایای تعریف شده برای موتورهای استپر بهتر هستند و در برخی موارد تکنسین ها استفاده از موتور سروو را ترجیح می دهند. با توجه به اینکه موتورهای استپر کاربرد ساده تری دارند و تعمیر آنها هم آسان است به عنوان پرمصرف ترین موتور دستگاه CNC در سطح جهان شناخته می‌شوند.