Izvēle starp servomotoru un pakāpju motoru var būt diezgan sarežģīts izaicinājums, kas saistīts ar vairāku dizaina faktoru līdzsvarošanu. Izmaksu apsvērumiem, griezes momentam, ātrumam, paātrinājumam un piedziņas shēmai ir nozīme, izvēloties piemērotāko motoru jūsu lietojumam. Mēs esam pārskatījuši to lietojumus un stiprās puses, lai palīdzētu jums izvēlēties piemērotāko motoru jūsu lietojumam.
Kopējie secinājumi
- 50 līdz 100 magnētisko pāru
- Vieglāk vadāms
- Lielāka elastība un precizitāte
- Labāk ar mazu ātrumu
- Četri līdz 12 magnētiskie pāri
- Mazāk pieturu
- Var būt nepieciešams rotācijas kodētājs
- Labāk ar lielāku ātrumu
Pakāpju un servomotori atšķiras divos galvenajos veidos: to pamata uzbūve un vadības līdzekļi. Abi nodrošina rotācijas spēku sistēmas pārvietošanai. Stepperiem ir vairāk soļu vai pozīciju, ko var noturēt motors.
Kopumā servomotori ir vislabākie liela ātruma un liela griezes momenta lietojumiem. Pakāpju motora konstrukcija nodrošina pastāvīgu noturēšanas griezes momentu bez nepieciešamības darbināt motoru. Pakāpju motora griezes moments pie maziem apgriezieniem ir lielāks nekā tāda paša izmēra servomotoram. Tomēr servo var sasniegt lielāku kopējo ātrumu.
Pakāpju skaits: Stepper Motors piedāvā lielāku dažādību
- Vairāk magnētisko pāru, kas nozīmē vairāk soļu
- Vieglāk sasniegt konkrētu soli
- Mazāk magnētisko pāru
- Mazāk viegli nokļūt uz precīzu atrašanās vietu
Pakāpju motoriem parasti ir 50 līdz 100 magnētisko pāru ziemeļu un dienvidu polu, ko ģenerē pastāvīgais magnēts vai elektriskā strāva. Salīdzinājumam, servomotoriem ir mazāk polu, bieži vien kopā no 4 līdz 12.
Katrs piedāvā dabisku motora vārpstas apstāšanās punktu. Lielāks pieturu skaits ļauj pakāpju motoram precīzi un precīzi pārvietoties starp katru un ļauj tam darboties bez pozīcijas atgriezeniskās saites daudzām lietojumprogrammām. Servo motoriem bieži ir nepieciešams rotācijas kodētājs, lai sekotu līdzi motora vārpstas stāvoklim, it īpaši, ja tam ir jāveic precīzas kustības.
Braukšanas mehānisms: Stepperi ir precīzāki
-
Vieglāk nobraukt uz noteiktu pozīciju
- Atrodiet galīgo pozīciju, pamatojoties uz soļu skaitu
- Grūtāk precīzi kontrolēt
- Lasīt galīgo pozīciju, pamatojoties uz strāvas regulēšanu
Pakāpju motora vadīšana līdz precīzai pozīcijai ir daudz vienkāršāka nekā servomotora vadīšana. Izmantojot pakāpju motoru, viens piedziņas impulss pārvietos motora vārpstu vienu soli no viena pola uz nākamo. Tā kā dotā motora soļa lielums ir fiksēts pie noteikta griešanās ātruma, pārejai uz precīzu pozīciju ir jānosūta pareizais impulsu skaits.
Turpretim servomotori nolasa atšķirību starp strāvas kodētāja pozīciju un pozīciju, uz kuru tiem tika pavēlēts, un pielāgo strāvu, kas nepieciešama, lai pārvietotos uz pareizo pozīciju. Izmantojot mūsdienu digitālo elektroniku, pakāpju motorus ir daudz vieglāk vadīt nekā servomotorus.
Veiktspēja: servo ir labāki lielā ātrumā
- Pazeminiet maksimālos RPM (apmēram 2000)
-
Pieejams mazāks griezes moments pie lielākiem apgriezieniem
- Var braukt ar daudz lielāku ātrumu
- Nezaudē griezes momentu ar RPM
Lietojumiem, kam nepieciešams liels ātrums un liels griezes moments, servomotori spīd. Pakāpju motori sasniedz maksimālo ātrumu ap 2000 apgr./min., savukārt servomotori ir pieejami daudzkārt ātrāki. Servo motori saglabā savu griezes momentu arī pie liela ātruma, līdz pat 90% no nominālā griezes momenta ir pieejami no servo pie liela ātruma.
Servo ir efektīvāki nekā pakāpju motori, un to efektivitāte ir no 80 līdz 90%. Servo motors var nodrošināt aptuveni divas reizes lielāku griezes momentu uz īsu laiku, nodrošinot aku, no kuras vajadzības gadījumā var izmantot. Turklāt servomotori ir klusi, pieejami maiņstrāvas un līdzstrāvas piedziņā, un tie nevibrē un necieš no rezonanses problēmām.
Pakāpju motori zaudē ievērojamu daļu no sava griezes momenta, tuvojoties maksimālajam vadītāja ātrumam. Tipisks ir 80% nominālā griezes momenta zudums pie 90% no maksimālā ātruma. Stepper motori arī nav tik labi kā servomotori, lai paātrinātu slodzi. Mēģinot pārāk ātri paātrināt slodzi, kad pakāpiens nevar radīt pietiekami daudz griezes momenta, lai pārietu uz nākamo soli pirms nākamā piedziņas impulsa, tiks izlaists solis un tiks zaudēta pozīcija.
Galīgais spriedums
Vislabākā motora izvēle savam lietojumam ir atkarīga no dažiem galvenajiem sistēmas konstrukcijas kritērijiem, tostarp izmaksām, pozicionālās precizitātes prasībām, griezes momenta prasībām, piedziņas jaudas pieejamības un paātrinājuma prasībām.
Pakāpju motori ir labāk piemēroti mazākam paātrinājumam, lielam turēšanas griezes momentam. Servo motori spēj nodrošināt lielāku jaudu nekā pakāpju motori, taču precīzai pozicionēšanai ir nepieciešama daudz sarežģītāka piedziņas shēma un pozicionēšanas atgriezeniskā saite. Tiem bieži ir vajadzīgas pārnesumkārbas, it īpaši darbam ar mazāku ātrumu. Prasība pēc pārnesumkārbas un pozīcijas kodētāja padara servomotoru konstrukcijas mehāniski sarežģītākas un palielina sistēmas apkopes prasības.
Ja pozicionēšanas precizitāte ir būtiska, vai nu motora slodze nekad nedrīkst pārsniegt tā griezes momentu, vai arī, lai nodrošinātu precizitāti, stepper ir jāapvieno ar pozīcijas kodētāju. Stepper motori arī cieš no vibrācijas un rezonanses problēmām. Pie noteiktiem ātrumiem, daļēji atkarībā no slodzes dinamikas, pakāpju motors var nonākt rezonansē un nespēt vadīt slodzi. Tā rezultātā tiek izlaisti soļi, apstājas motori, tiek radīta pārmērīga vibrācija un troksnis.
