ステッピングモーター対。 サーボモーター

サーボモーターと ステッピングモーター いくつかの設計要素のバランスを取ることを含む非常に困難な場合があります。 コストの考慮事項、トルク、速度、加速、および駆動回路はすべて、アプリケーションに最適なモーターを選択する上で役割を果たします。 アプリケーションに適したモーターを選択できるように、それらの用途と長所を確認しました。

全体的な調査結果

ステッピングモーターとサーボモーターは、基本的な構造と制御手段という2つの重要な点で異なります。 どちらも、システムを動かすための回転力を提供します。 ステッパーには、より多くのステップ、またはモーターが保持できる位置があります。

全体として、サーボモーターは高速、高トルクのアプリケーションに最適です。 ステッピングモーターの設計は、モーターに電力を供給する必要なしに一定の保持トルクを提供します。 低速でのステッピングモーターのトルクは、同じサイズのサーボモーターよりも大きくなります。 ただし、サーボは全体的な速度を上げることができます。

ステップ数：ステッピングモーターはより多様性を提供します

ステッピングモーターは通常、永久磁石または電流のいずれかによって生成された北極と南極の50〜100の磁気ペアを備えています。 それに比べて、サーボモーターの極数は少なく、多くの場合、合計で4〜12です。

それぞれがモーターシャフトの自然な停止点を提供します。 ストップの数が多いと、ステッピングモーターがそれぞれの間を正確かつ正確に移動し、多くの場合、位置フィードバックなしで動作できるようになります。 アプリケーション. サーボモーターはしばしば ロータリーエンコーダー 特に正確な動きをする必要がある場合は、モーターシャフトの位置を追跡します。

駆動メカニズム：ステッパーはより正確です

ステッピングモーターを正確な位置に駆動することは、サーボモーターを駆動するよりもはるかに簡単です。 ステッピングモーターでは、1回の駆動パルスでモーターシャフトが1つの極から次の極に1ステップ移動します。 特定のモーターのステップサイズは特定の回転量に固定されているため、正確な位置に移動するには、適切な数のパルスを送信する必要があります。

対照的に、サーボモーターは、現在のエンコーダー位置とコマンドされた位置の差を読み取り、正しい位置に移動するために必要な電流を調整します。 今日の デジタルエレクトロニクス, ステッピングモーターは制御がはるかに簡単です サーボモーターより。

パフォーマンス：サーボは高速で優れています

高速・高トルクが必要な用途にサーボモーターが光ります。 ステッピングモーターは2,000RPMの速度でピークに達しますが、サーボモーターは何倍も速く利用できます。 サーボモーターも高速で定格トルクを維持し、定格トルクの最大90％が高速のサーボから得られます。

サーボはステッピングモーターよりも効率的で、効率は80〜90％です。 サーボモーターは、短時間で定格トルクの約2倍のトルクを供給できるため、必要なときに十分な容量を引き出すことができます。 さらに、サーボモーターは静かで、 ACおよびDCドライブ、振動したり、共振の問題に悩まされたりしないでください。

ステッピングモーターは、最大ドライバー速度に近づくと、かなりの量のトルクを失います。 最大速度の90％で定格トルクの80％が失われるのが一般的です。 ステッピングモーターはまた、負荷を加速する上でサーボモーターほど良くありません。 ステッパーが次の駆動パルスの前に次のステップに移動するのに十分なトルクを生成できない場合に負荷を加速しようとすると、ステップがスキップされ、位置が失われます。

最終評決

アプリケーションに最適なモーターの選択は、システムのいくつかの重要な設計基準によって異なります。 コスト、位置精度の要件、トルクの要件、駆動力の可用性、および加速 要件。

ステッピングモーターは、低加速度、高保持トルクのアプリケーションに適しています。 サーボモーターはステッピングモーターよりも多くの電力を供給できますが、正確な位置決めを行うには、はるかに複雑な駆動回路と位置フィードバックが必要です。 特に低速動作の場合、ギアボックスが必要になることがよくあります。 ギアボックスと位置エンコーダの要件により、サーボモーターの設計がより機械的に複雑になり、システムのメンテナンス要件が増加します。

位置精度が重要な場合は、モーターの負荷がトルクを超えないようにするか、ステッパーを位置エンコーダーと組み合わせて精度を確保する必要があります。 ステッピングモーターも振動と共振の問題に悩まされています。 特定の速度では、部分的に負荷のダイナミクスに応じて、 ステッピングモーターが共振する可能性があります 負荷を駆動できません。 これにより、ステップのスキップ、モーターの停止、過度の振動、およびノイズが発生します。