Stepper motori ar slēgtas cilpas tehnoloģijām pakāpeniski ieplūst servoprogramos
Ar arvien vairāk standartiem atbilstošu industriālās automatizācijas pielietojumu tehnoloģiju attīstība maina veiktspējas un izmaksu attiecību starp stepper motors un servo motors.
Ar slēgtas cilpas tehnoloģiju zemākas cenas stepper motori nepārtraukti iekļūst lietojumprogrammās, kurās sākotnēji dominēja augstas izmaksas servo motori.
Stepper motors un servomotors
Saskaņā ar parasto gudrību, servo vadības sistēmas darbojas labāk lietojumprogrammās, kuru ātrums pārsniedz 800 apgr. / Collas un kam nepieciešama augsta dinamiskā atbilde. Stepper motori ir piemērotāki lietošanai ar zemākiem ātrumiem, zemu vai vidēju paātrinājumu un / vai nepieciešami lielāki turēšanas griezes momenti.
Tātad, kāda ir šī tradicionālā stepper motora un servo motora tradicionālās koncepcijas pamats?
struktūra
Stepper motors griežas pakāpeniski, un magnētisko spoli izmanto, lai pakāpeniski velkot magnētu no viena pozīcijas uz otru. Motora pārvietošanai 100 pozīcijas jebkurā virzienā, ķēdei ir nepieciešamas 100 motora darbības pakāpes. Stepper motori izmanto impulsus, lai sasniegtu pakāpenisku kustību, ļaujot precīzi pozicionēt, neizmantojot nekādus atgriezeniskās saites sensorus.
Servomotora kustības metode ir atšķirīga. Tas savieno pozicionēšanas sensoru - kodētāju - ar magnētisko rotoru, lai nepārtraukti noteiktu motora precīzo stāvokli. Servome kontrolē atšķirību starp motora faktisko pozīciju un komandas pozīciju un attiecīgi regulē strāvu. Šī slēgtā cikla sistēma uztur motoru pareizā kustības stāvoklī.
Vienkāršība un izmaksas
Stepper motori ir ne tikai lētāks nekā servo motori, bet arī vieglāk tos nodot un uzturēt. Stepper motors ir stabils miera stāvoklī un var uzturēt pozīciju (pat ar dinamiskām slodzēm). Tomēr, ja dažām lietojumprogrammām ir augstākas veiktspējas prasības, jāizmanto dārgāki un sarežģītāki servo motori.
Pozicionēšana
Lietojumos, kuros vienmēr jāzina mašīnas precīza atrašanās vieta, ir būtiskas atšķirības starp Stepper motors un servo motors. Atvērta tipa cilpas kustības programmās, ko kontrolē stepper motors, vadības sistēma pieņem, ka motors vienmēr atrodas pareizā kustības stāvoklī. Tomēr pēc tam, kad kāda problēma, piemēram, motora noslodze, kas saistīta ar komponenta ievārījumu, kontrolieris nevar uzzināt mašīnas faktisko stāvokli, kā rezultātā tiek zaudēta pozīcija. Servo motora slēgtā cikla sistēmai ir priekšrocība: ja to nozvejojis objekts, tas tiek uztverts nekavējoties. Iekārta pārstās darboties un nekad zaudēs savu pozīciju.
Ātrums un griezes moments
Darbības atšķirība starp stepper motors un servomotoriem izriet no to dažādajiem motora modeļiem. Stepper motora polu skaits ir daudz augstāks nekā servomotora. Tāpēc pakāpju mehānisms pagriež vienu pilnu pagriezienu, un vajadzīgais daudzums tinumu strāvas apmaiņas ir daudz lielāks, tādēļ palielināta ātruma gadījumā tiek strauji samazināts griezes moments. Turklāt, ja maksimālais griezes moments tiek sasniegts, stepper motors var zaudēt ātruma sinhronizāciju. Šo iemeslu dēļ lielākajā daļā ātrgaitas lietojumu servomotori ir vēlamais risinājums. Savukārt pakāpveida motora polu skaits ir izdevīgs zemā ātrumā, jo stepper motors ir grūtības priekšrocības salīdzinājumā ar tāda paša izmēra servomotīru.
Siltuma un enerģijas patēriņš
Open-cilpveida stepper motori izmanto fiksētu strāvu un izkliedē daudz siltuma. Aizvērta cilpa kontrole nodrošina tikai pašreizējo nepieciešamo ātruma cilpu, tādējādi izvairoties no motora apkures problēmām.
Stepper motora un servomotora salīdzinājums
Servo vadības sistēma vislabāk piemērota ātrgaitas lietojumprogrammām, kas ietver dinamiskas slodzes izmaiņas, piemēram, robotu rokturi. Stepper vadības sistēmas labāk piemērotas lietojumprogrammām, kurām nepieciešams zema vai vidēja paātrinājums un liels turēšanas griezes moments, piemēram, 3D printeri, konveijera lentes un pretvāģi. Tā kā Stepper motori ir lētāki, automatizācijas sistēmas izmaksas pēc lietošanas var samazināt. Ja kustības kontroles sistēmai ir jāizmanto servomotora raksturlielumi, tam jāpierāda, ka šie augstākas cenas motori ir noderīgi.
Pamatojoties uz slēgtas cilpas tehnoloģijas attīstību, stepper motori var iekļūt augstas veiktspējas ātrgaitas programmās, kas iepriekš bija pilnīgi servo motori.
