Koračni motori vs. Servo motori

Odabir između servo motora i a koračni motor može biti priličan izazov koji uključuje balansiranje nekoliko faktora dizajna. Razmatranja troškova, zakretnog momenta, brzine, ubrzanja i pogonskih sklopova igraju ulogu u odabiru najboljeg motora za vašu primjenu. Pregledali smo njihovu upotrebu i snagu kako bismo vam pomogli da odaberete pravi motor za svoju primjenu.

Sveukupni nalazi

Koračni i servo motori razlikuju se na dva ključna načina: njihova osnovna konstrukcija i načini upravljanja. Obje pružaju rotirajuću silu za pomicanje sustava. Steperi imaju više koraka ili položaja koje motor može držati.

Općenito, servo motori su najbolji za aplikacije velike brzine i velikog zakretnog momenta. Dizajn koračnog motora osigurava konstantan zakretni moment bez potrebe za napajanjem motora. Moment koračnog motora pri malim brzinama veći je od servo motora iste veličine. Međutim, servo uređaji mogu postići veću ukupnu brzinu.

Broj koraka: Koračni motori nude više raznolikosti

Koračni motori obično imaju 50 do 100 magnetskih parova sjevernog i južnog pola koje generira trajni magnet ili električna struja. Za usporedbu, servo motori imaju manje polova, često 4 do 12 ukupno.

Svaki nudi prirodnu točku zaustavljanja za osovinu motora. Veći broj zaustavljanja omogućuje koračnom motoru da se kreće točno i precizno između svakog i omogućuje rad bez povratne informacije o položaju za mnoge aplikacije. Servo motori često zahtijevaju a rotacijski enkoder za praćenje položaja osovine motora, osobito ako treba napraviti precizne pokrete.

Pogonski mehanizam: Steperi su precizniji

Dovođenje koračnog motora do preciznog položaja puno je jednostavnije od vožnje servo motora. S koračnim motorom, jedan pogonski impuls će pomaknuti osovinu motora za jedan korak, s jednog pola na drugi. Budući da je veličina koraka danog motora fiksirana na određenoj količini rotacije, pomicanje na precizan položaj pitanje je slanja pravog broja impulsa.

Nasuprot tome, servo motori očitavaju razliku između trenutnog položaja enkodera i položaja koji im je naređen i prilagođavaju struju potrebnu za pomicanje u ispravan položaj. Sa današnjim digitalna elektronika, koračnim motorima je mnogo lakše upravljati nego servo motori.

Performanse: Servo uređaji su bolji pri velikim brzinama

Za aplikacije koje zahtijevaju veliku brzinu i veliki zakretni moment, servo motori blistaju. Koračni motori dostižu brzinu oko 2000 okretaja u minuti, dok su servo motori dostupni mnogo puta brže. Servo motori također održavaju svoju ocjenu zakretnog momenta pri velikoj brzini, do 90% nazivnog momenta je dostupno od servo motora pri velikoj brzini.

Servo uređaji su učinkovitiji od koračnih motora, s učinkovitošću između 80-90%. Servo motor može u kratkim vremenskim razdobljima isporučiti otprilike dvostruko veći od nazivnog momenta, pružajući dobar kapacitet za izvlačenje kada je to potrebno. Osim toga, servo motori su tihi, dostupni u AC i DC pogon, i nemojte vibrirati niti imati problema s rezonancijom.

Koračni motori gube značajnu količinu svog zakretnog momenta kako se približavaju svojoj maksimalnoj brzini vozača. Tipičan je gubitak od 80% nazivnog momenta pri 90% najveće brzine. Koračni motori također nisu tako dobri kao servo motori u ubrzavanju opterećenja. Pokušaj prebrzog ubrzanja opterećenja gdje koračni pogon ne može generirati dovoljno zakretnog momenta za prelazak na sljedeći korak prije sljedećeg pogonskog impulsa rezultirat će preskakanjem koraka i gubitkom položaja.

Konačna presuda

Odabir najboljeg motora za vašu primjenu ovisi o nekoliko ključnih kriterija dizajna za vaš sustav, uključujući cijena, zahtjevi za preciznošću položaja, zahtjevi za momentom, dostupnost pogonske snage i ubrzanje zahtjevima.

Koračni motori su prikladniji za aplikacije s nižim ubrzanjem i visokim momentom držanja. Servo motori su sposobni isporučiti više snage od koračnih motora, ali zahtijevaju mnogo složeniji pogonski krug i povratnu informaciju o položaju za točno pozicioniranje. Često su im potrebni mjenjači, posebno za rad pri nižim brzinama. Zahtjev za mjenjačem i enkoderom položaja čini dizajn servo motora mehanički složenijim i povećava zahtjeve za održavanjem sustava.

Ako je točnost položaja bitna, ili opterećenje motora nikada ne smije premašiti njegov zakretni moment, ili se koračni uređaj mora kombinirati s enkoderom položaja kako bi se osigurala točnost. Koračni motori također pate od problema s vibracijama i rezonancijom. Pri određenim brzinama, djelomično ovisno o dinamici opterećenja, a koračni motor može ući u rezonanciju i ne mogu voziti teret. To rezultira preskakanjem koraka, zastojima motora, pretjeranim vibracijama i bukom.