Stepper Motors vs. Servo motori

Izvēle starp servomotoru un a stepper motors var būt diezgan liels 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 lietojumprogrammai.

Kopējie secinājumi

Stepper un servo motori atšķiras divos galvenajos veidos: to pamata uzbūve un vadības līdzekļi. Abi nodrošina rotācijas spēku sistēmas pārvietošanai. Stepperiem ir vairāk soļu vai pozīciju, ko motors var noturēt.

Kopumā servomotori ir vislabākie liela ātruma un liela griezes momenta lietojumiem. Pakāpju motora konstrukcija nodrošina pastāvīgu noturēšanas griezes momentu bez nepieciešamības motoram darbināt. 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

Pakāpju motoriem parasti ir no 50 līdz 100 magnētisko pāru ziemeļu un dienvidu polu, ko rada 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 soļu motoram precīzi un precīzi pārvietoties starp katru un ļauj tam darboties bez jebkādas pozīcijas atgriezeniskās saites daudziem. lietojumprogrammas. Servo motoriem bieži ir nepieciešams a rotējošais kodētājs lai sekotu līdzi motora vārpstas stāvoklim, it īpaši, ja tai ir jāveic precīzas kustības.

Braukšanas mehānisms: Stepperi ir precīzāki

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, pārvietošanās uz precīzu pozīciju ir saistīta ar pareizā impulsu skaita nosūtīšanu.

Turpretim servomotori nolasa atšķirību starp strāvas devēja pozīciju un pozīciju, kurā tiem tika pavēlēts, un regulē strāvu, kas nepieciešama, lai pārvietotos uz pareizo pozīciju. Ar šodienas digitālā elektronika, pakāpju motori ir daudz vieglāk vadāmi nekā servomotori.

Veiktspēja: servo ir labāki lielā ātrumā

Lietojumiem, kuriem nepieciešams liels ātrums un liels griezes moments, servomotori spīd. Stepper 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 90% no nominālā griezes momenta ir pieejami no servo lielā ātrumā.

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 iekšā Maiņstrāvas un līdzstrāvas piedziņa, un nevibrējiet 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 pakāpējs nevar radīt pietiekami daudz griezes momenta, lai pārietu uz nākamo soli pirms nākamā piedziņas impulsa, tiks izlaists solis un tiek zaudēta pozīcija.

Galīgais spriedums

Piemērotākā motora izvēle ir atkarīga no dažiem galvenajiem jūsu sistēmas projektēšanas kritērijiem, tostarp izmaksas, pozīcijas precizitātes prasības, griezes momenta prasības, piedziņas jaudas pieejamība un paātrinājums prasībām.

Stepper motori ir labāk piemēroti mazākam paātrinājumam, lielam noturēšanas 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, 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 pakāpiens ir jāapvieno ar pozīcijas kodētāju, lai nodrošinātu precizitāti. Stepper motori arī cieš no vibrācijas un rezonanses problēmām. Pie noteiktiem ātrumiem, daļēji atkarībā no slodzes dinamikas, a pakāpju motors var nonākt rezonansē un nevar vadīt kravu. Tā rezultātā tiek izlaisti soļi, apstājas motori, rodas pārmērīga vibrācija un troksnis.