ほとんどのステッピングモーターベースのモーションコントロールシステムは、オープンループ状態で動作するため、低コストのソリューションを提供します。ただし、ステッピングモーターがオープンループモードで負荷を駆動すると、コマンドステップと実際のステップの間にステップ損失の可能性があります。この可能性を回避するために、閉ループステッパーサーボシステムが開発されています。
閉ループステッパーサーボシステムは、従来のオープンループステッピングシステムの革新として、安全性、信頼性、または製品品質の要件が高いアプリケーションに費用対効果の高いオプションを提供します。ポジションフィードバックデバイスは、ステッパーモーターの後ろに設置されているか、モーターグリッドロックを検出し、高速、精度、より高い効果的なトルク出力でモーターを確保するために、ポジションを検出する間接パラメーターによってサーボシステムのような閉ループが形成されます。閉ループステッパーサーボシステムには、次の利点があります。
従来のオープンループステッパーシステムと比較して、同じ電圧と電流制御条件の下で、閉ループステッパーサーボシステムの速度範囲は0.1〜3000rpmからスムーズに動作する可能性があります。
90度の短いストローク陽性および負のステッピングモーター、T型加速度および減速速度の場合、1000rad/s/sに達することがあり、速度は800rpmに達する可能性があり、ポジショニング時間<80ms、1分の往復周波数は700倍以上に達します。
ステッピングモーターは低速でより大きなトルクを持っているため、従来のサーボモーターと比較して低速回転ゾーンでより大きな連続トルクを使用できるため、システムサイズの小型化を実現します。
ステッピングモーターは、停止時にトルク保持特性を備えているため、停止時にマイクロ振動があるサーボシステムとは異なり、モーターの完全な停止を実現するために、モーションシステムの繰り返しポジショニング精度を改善することができます。
500,1000,2000,4000,5000,20000 p/rエンコーダー解像度はオプションで、革新的な位置命令解像度ごとに最大80000パルス。
閉ループの正弦波ベクトル制御のため、サーボのように、モーター電流は荷重のサイズに応じて制御されるため、モーターの加熱を減らし、モーターの動作温度を下げ、高い効率を達成できます。
閉ループステッパーシステムは、多くの利点を獲得しながら、少し追加のコストを導入します。ただし、他の閉ループモーション制御技術と比較して、フィードバックデバイスのコストが少し増加しても、閉ループステッパーサーボシステムは依然として低コストのソリューションです。
結果の正確性は追加コストに見合う価値があります。重要なアプリケーションのエラーのコストは、フィードバック要素のコストよりもはるかに高くなっています。エンコーダーまたはロータリートランスは、ステッパーモーターが正しい位置で機能していることを保証するために、一種の前払い保険として機能します。
部品の精度と品質の向上は、閉ループ制御に起因します。これは、実際の測定位置をマシンまたはモーションシステムの理想的な位置と比較します。 2つが一貫していない場合、モーターは動き、失敗を補正します。フィードバックデバイスと閉ループ方法のコストと利点が合理的であるかどうかは、特定のアプリケーションに依存します。関与する追加コストの量は、必要なマシンのパフォーマンス、生産効率、位置の精度、および望ましい部分品質に依存します。
制御されたプロセスにおける材料の価値は、コストのバランスにも影響します。 Stepper Motorsは、電子コンポーネントからDNAサンプルまで、非常に高価な材料を処理するためによく使用されます。これは、故障を防ぐために少し追加のモーターフィードバックを追加する価値があります。
一般的に、ステッピングサーボシステムは、コストとパフォーマンスの面で従来のオープンループステッパーとACサーボの間にあると考えられており、市場価値はほとんどありません。ただし、ステッピングサーボシステムの高コストパフォーマンス、小サイズ、高ダイナミックな応答の特性は、短いストロークと高速前方および逆回転の適用にかけがえのない利点があると考えています。オープンループステッパーが達成できないパフォーマンス要件を満たすことができるだけでなく、ACサーボシステムと比較して小型化と低コストの利点もあります。これは、自動化機器のいくつかの特別な要件における半導体、繊維、医療、数値制御業界のアプリケーションに特に適しているため、幅広い市場アプリケーションの見通しがあります。