Stepper Motors vs. Servo Motors - избор на мотор

Изборот помеѓу серво мотор и чекор-мотор може да биде доста предизвик кој вклучува балансирање на неколку фактори за дизајн. Размислувањата за трошоците, вртежниот момент, брзината, забрзувањето и колото за возење играат улога во изборот на најдобриот мотор за вашата апликација.

Основни разлики меѓу Степпер и Серво Моторс

Степенерот и серво-моторите се разликуваат на два клучни начини, во нивната основна конструкција и како се контролираат. Степнските мотори имаат голем број на столбови, магнетни пара на север и на југ, создадени од постојан магнет или електрична струја, обично од 50 до 100 пола. За споредба, серво моторите имаат многу малку столбови, често 4 до 12 вкупно. Секој пол нуди природна точка за запирање на вратилото на моторот. Поголемиот број на столбови овозможува чекор мотор да се движи прецизно и прецизно помеѓу секој пол и овозможува да се активира чекор без повратна информација за многу апликации. Серво моторите честопати имаат потреба од енкодер на позиција за да го следат положбата на вратилото на моторот, особено ако се потребни прецизни движења.

Возењето на мотор од чекор до прецизна позиција е многу поедноставно отколку возење на серво мотор. Со чекор-мотор, еден импулс на погонот ќе го помести вратилото на моторот еден чекор, од еден пол до следен. Бидејќи големината на чекорот на дадениот мотор е фиксирана во одредена количина на ротација, преместувањето во прецизна позиција е едноставно прашање за испраќање на вистинскиот број на импулси. Спротивно на серво моторите ја читаат разликата помеѓу моменталната позиција на енкодер и позицијата на која им биле наредени, а само струјата потребна да се премести во правилната положба. Со денешната дигитална електроника, моторите за мотори се многу полесни за контрола од серво-моторите.

Степски предности

Степните мотори нудат неколку предности над серво моторите над поголемиот број на столбови и полесна контрола на возењето. Дизајнот на stepper моторот обезбедува постојан вртежен момент без потреба моторот да се напојува. Вртежниот момент на stepper мотор при мали брзини е поголем од серво мотор со иста големина. Една од најголемите предности на stepper motors е нивната релативно ниска цена и достапност.

Серво предности

За апликации каде што е потребна голема брзина и висок вртежен момент, серво мотори сјаат. Степните мотори вртат околу брзини од 2.000 вртежи во минута, додека серво моторите се достапни многу пати побрзо. Серво моторите, исто така, го задржуваат својот вртежен момент со голема брзина, до 90% од номиналниот вртежен момент е достапен од серво со голема брзина. Серво моторите се исто така поефикасни од чекорните мотори со ефикасност помеѓу 80-90%. А серво мотор може да обезбеди приближно двојно од нивниот отценети вртежен момент за кратки периоди, обезбедувајќи капацитет за извлекување од кога е потребно. Покрај тоа, серво мотори се доста, достапни во AC и DC погон, и не вибрираат или страдаат од резонантните проблеми.

Ограничувања на степенот

За сите свои предности, stepper motors имаат неколку ограничувања кои можат да предизвикаат значителни проблеми во спроведувањето и работењето во зависност од вашата апликација. Степните мотори немаат резервна моќност. Всушност, stepper motors изгуби значителна количина на нивниот вртежен момент како што се приближуваат до нивната максимална брзина на возачот. Типично е загуба од 80% од номиналниот вртежен момент на 90% од максималната брзина. Степските мотори исто така не се толку добри како серво мотори за забрзување на товарот. Обидувајќи премногу брзо да го забрзате товарот, каде што шаперот не може да генерира доволно вртежен момент за да премине на следниот чекор пред следниот импулс на возење, ќе резултира со прескокнат чекор и загуба во позиција. Ако позитивната прецизност е од суштинско значење, или оптоварувањето на моторот никогаш не смее да го надмине вртежниот момент или чекор мора да се комбинира со позиционерски енкодер за да се обезбеди точност на позицијата. Степските мотори, исто така, страдаат од проблеми со вибрации и резонанца. При извесни брзини, делумно зависно од динамиката на оптоварување, еден чекор мотор може да влезе во резонанца и да не може да управува со товарот.

Ова резултира со прескокнати чекори, блокирани мотори, прекумерни вибрации и бучава.

Серво ограничувања

Серво моторите се способни да обезбедат поголема моќ отколку чекорните мотори, но бараат многу посложени погонски кола и позитивни повратни информации за точно позиционирање. Серво моторите, исто така, се многу поскапи од чекорните мотори и често се потешко да се најдат. Серво моторите често бараат менувачки кутии, особено за помала брзина. Условот за менувач и позициониот енкодер ги прави дизајните на серво мотор повеќе механички сложени и ги зголемуваат барањата за одржување на системот. За да се надмине сето тоа, серво-моторите се поскапи од чекорните мотори, пред да се додадат на цената на енкодер на позицијата.

Резиме

Избирањето на најдобриот мотор за вашата апликација зависи од неколку клучни критериуми за дизајн за вашиот систем, вклучувајќи ги трошоците, барањата за точност на позицијата, барањата за вртежен момент, достапноста на дискот и барањата за забрзување. Севкупно, серво моторите се најдобри за апликации со голема брзина, со висок вртежен момент, додека моторите со чекори се подобро прилагодени за помало забрзување, со високи прицврстувачки вртежи.