Silniki krokowe w maszynach CNC

Maszyny sterowane numerycznie, czyli inaczej maszyny CNC, zazwyczaj służą do obróbki różnego rodzaju materiałów. Nic więc dziwnego, że muszą one wykonywać ciągle powtarzane precyzyjne nacięcia czy dokładne szlify w szybkim tempie, a to tego potrzebują odpowiedniego źródła napędu. Sprawdzonym zasilaniem, które od lat powszechnie używa się w urządzeniach tego typu są silniki krokowe.

Jak działa silnik krokowy
Silnik krokowy to typowy silnik elektryczny. Wyróżnia się jednak tym, że prąd elektryczny przepływa w nim w postaci impulsów, a nie prądu stałego. Dzięki temu wał silnika obraca się z przerwami, co sprawia, że przekręca się on o konkretny kąt i z konkretną prędkością, którymi łatwo sterować za pomocą sterowników. Duża prędkość obrotów, jakie mogą wykonać silniki krokowe pozwala na precyzyjne sterowanie ruchem, dlatego świetnie sprawdzają się one w maszynach CNC.
Rodzaje silników krokowych
Podstawowy podział silników krokowych wyróżnia ich 3 typy: silniki z magnesem trwałym, silniki o zmiennym oporze elektrycznym (czyli reluktancji) i silniki hybrydowe. Dzięki nowoczesnej technologii powstają także silniki bipolarne oraz unipolarne. Każdy z tych rodzajów znajduje zastosowanie w innych urządzeniach, lecz mimo to wszystkie charakteryzują się pewnymi niezmiennymi cechami.

Cechy silników krokowych
Budowa silnika krokowego nie należy do najbardziej skomplikowanych, dlatego pracuje on niezawodnie i dyskretnie. Ciąg impulsów, jaki steruje wałem silnika łatwo zamienia się bowiem na równą mu liczbę skoków, co sprawia, że maszyna CNC wyposażona w silnik tego typu może płynnie wykonywać powtarzalne ruchy. Większa częstotliwość impulsów wejściowych sprawia, że obroty silnika osiągają większą prędkość, a co za tym idzie urządzenie pracuje szybciej. Jego sterowanie staje się także prostsze, ponieważ silnik krokowy szybko przetwarza informację cyfrową na zmianę położenia kątowego lub liniowego pracującej części maszyny.

Wada silnika krokowego
Mimo licznych zalet główną wadą silnika krokowego jest jego przeciążalność. Praca tego silnika zależy bowiem od sterownika, który nadaje mu konkretną liczbę impulsów elektrycznych, jakie płyną przez uzwojenia. W pewnym momencie sterownik traci wpływ nad energią elektryczną docierającą do maszyny, a ta zaczyna gubić kroki. W tej sytuacji urządzenie niszczy materiał, który miał zostać poddany obróbce.

Mimo iż obecnie częściej stosuje się inne źródła napędu, silniki krokowe to jedna z najprostszych i najbardziej efektywnych metod zasilania urządzeń. Posiada ona znaczące zalety, dlatego wykorzystuje się ją we wszelkiego rodzaju maszynach, w których precyzyjne sterowanie ruchem odgrywa kluczową rolę. To powód, dla którego nierzadko spotyka się silnik krokowy w maszynach sterowanych komputerowo.