Степпер Моторс вс. Серво мотори

Избор између серво мотора и а корачни мотор може бити велики изазов који укључује балансирање неколико фактора дизајна. Разматрање трошкова, обртни момент, брзина, убрзање и погонско коло играју улогу у избору најбољег мотора за вашу примену. Прегледали смо њихову употребу и снагу да бисмо вам помогли да одаберете прави мотор за вашу примену.

Општи налази

Корачни и серво мотори се разликују на два кључна начина: њихова основна конструкција и начини управљања. Оба обезбеђују ротирајућу силу за померање система. Степери имају више корака или позиција које мотор може држати.

Све у свему, серво мотори су најбољи за апликације велике брзине и великог обртног момента. Дизајн корачног мотора обезбеђује константан обртни момент без потребе за напајањем мотора. Обртни момент корачног мотора при малим брзинама је већи од серво мотора исте величине. Међутим, серво уређаји могу постићи већу укупну брзину.

Број корака: Корачни мотори нуде више разноликости

Корачни мотори обично имају 50 до 100 магнетних парова северног и јужног пола које генерише трајни магнет или електрична струја. За поређење, серво мотори имају мање полова, често 4 до 12 укупно.

Сваки нуди природну тачку заустављања за осовину мотора. Већи број заустављања омогућава корачном мотору да се креће тачно и прецизно између сваког и омогућава му да ради без повратне информације о положају за многе апликације. Серво мотори често захтевају а ротациони енкодер да прати положај осовине мотора, посебно ако треба да направи прецизне покрете.

Погонски механизам: Степери су прецизнији

Довођење корачног мотора до прецизног положаја је много једноставније од вожње серво мотора. Са корачним мотором, један погонски импулс ће померити осовину мотора за један корак, од једног пола до другог. Пошто је величина корака датог мотора фиксирана на одређеној количини ротације, померање у прецизну позицију је питање слања правог броја импулса.

Насупрот томе, серво мотори читају разлику између тренутне позиције енкодера и позиције која им је наређена и подешавају струју потребну за померање у исправну позицију. Са данашњим дигитална електроника, корачне моторе је много лакше контролисати него серво мотори.

Перформансе: Серво уређаји су бољи при великим брзинама

За апликације које захтевају велику брзину и велики обртни момент, серво мотори блистају. Корачни мотори достижу брзину око 2.000 обртаја у минути, док су серво мотори доступни много пута брже. Серво мотори такође одржавају свој рејтинг обртног момента при великој брзини, до 90% номиналног обртног момента је доступно од серво мотора при великој брзини.

Серво уређаји су ефикаснији од корачних мотора, са ефикасношћу између 80-90%. Серво мотор може да обезбеди отприлике дупло већи од номиналног обртног момента за кратке периоде, обезбеђујући бунар капацитета за извлачење када је то потребно. Поред тога, серво мотори су тихи, доступни у АЦ и ДЦ погон, и не вибрирају или пате од проблема са резонанцом.

Корачни мотори губе значајну количину свог обртног момента како се приближавају максималној брзини возача. Типичан је губитак од 80% номиналног обртног момента при 90% максималне брзине. Корачни мотори такође нису тако добри као серво мотори у убрзавању оптерећења. Покушај пребрзог убрзања оптерећења где корачни механизам не може да генерише довољно обртног момента да пређе на следећи корак пре следећег покретачког импулса ће довести до прескакања корака и губитка положаја.

Коначна пресуда

Избор најбољег мотора за вашу примену зависи од неколико кључних критеријума дизајна за ваш систем, укључујући цена, захтеви за тачност положаја, захтеви за обртним моментом, доступност погонске снаге и убрзање захтевима.

Корачни мотори су погоднији за апликације са нижим убрзањем и великим обртним моментом. Серво мотори су способни да испоруче више снаге од корачних мотора, али захтевају много сложеније погонско коло и повратне информације о положају за тачно позиционирање. Често су им потребни мењачи, посебно за рад на нижим брзинама. Захтев за мењачем и енкодером положаја чини дизајн серво мотора механички сложенијим и повећава захтеве за одржавањем система.

Ако је тачност позиционирања битна, или оптерећење мотора никада не сме да прекорачи његов обртни момент, или корачни уређај мора бити комбинован са енкодером положаја да би се обезбедила тачност. Корачни мотори такође пате од проблема са вибрацијама и резонанцом. При одређеним брзинама, делимично у зависности од динамике оптерећења, а корачни мотор може ући у резонанцију и не може да вози терет. То доводи до прескакања корака, застоја мотора, прекомерне вибрације и буке.