Ar žinote, kaip pasirinkti „Stepper Motors“ ir „Servo“ variklius?

Kalbant apie tikslų judesio valdymą, du populiarūs variklių tipai yra „Servo“ varikliai ir „Stepper Motors“ . Abu turi savo unikalias stipriąsias ir silpnąsias puses, o pasirinkimas tarp jų priklauso nuo konkrečių taikymo reikalavimų. Kaip atviros ciklo valdymo sistema, „Stepper“ variklis turi esminį ryšį su šiuolaikine skaitmeninės valdymo technologija. Dabartinėje vidaus skaitmeninės valdymo sistemoje „Stepper Motors“ yra plačiai naudojami. Atsiradus „All-Digital AC Servo“ sistemoms, „Servo“ varikliai vis dažniau naudojami skaitmeninės valdymo sistemose. Norėdami prisitaikyti prie skaitmeninės valdymo kūrimo tendencijos, dauguma judesių valdymo sistemų naudoja „Stepper Motors“ arba „All-Digital AC Servo“ variklius kaip vykdomuosius variklius. Nors abu yra panašūs kontrolės metodais (impulsų ir krypčių signalai), našumui ir taikymui yra didelių skirtumų. Dabar palyginkite „Stepper Motors“ ir „Servo Motors“ našumą po vieną.

„Servo“ varikliai yra žinomi dėl savo aukšto tikslumo ir tikslumo, todėl jie yra idealūs pritaikymui, kur labai svarbu aukštas našumas. Jie naudoja uždaro ciklo valdymą, tai reiškia, kad jie nuolat gauna grįžtamąjį ryšį iš jutiklių ir atitinkamai sureguliuoja savo padėtį bei greitį. Tai verčia juos labai reaguoti į apkrovos, greičio ir sukimo momento pokyčius ir leidžia išlaikyti pastovų greitį ir padėtį.

Kita vertus, „Stepper Motors“ yra paprastesni ir ekonomiškesni, todėl jie yra idealūs programoms, kurioms reikalingas pagrindinis judesio valdymas. Jie veikia atviros ciklo valdyme, tai reiškia, kad jie negauna grįžtamojo ryšio, todėl nekoreguoja savo padėties ar greičio. Vietoj to, jie juda tiksliais žingsniais ar žingsniais, todėl jie yra tinkami programoms, kurioms reikalingas tikslus padėties nustatymas, pavyzdžiui, 3D spausdinimas ar CNC mašinos.

Kitas pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų yra jų sukimo momento savybės. „Servo“ varikliai turi daug didesnį sukimo momento išvestį nei „Stepper“ varikliai, todėl jie yra tinkami programoms, kurioms reikalingas didelis sukimo momentas esant mažam greičiui. Kita vertus, „Stepper Motors“ turi mažesnį sukimo momento išvestį, tačiau gali išlaikyti nuolatinį sukimo momentą plačiame greičio diapazone.

Žemo dažnio „Stepper Motors“ ir „Servo“ variklių charakteristikos yra skirtingos (anti-rezonansas)

Vienas laiptelių sistemos trūkumas yra tas, kad yra būdingas rezonanso taškas. SR serijos laiptelio tvarkyklė automatiškai apskaičiuoja rezonanso tašką ir sureguliuoja valdymo algoritmą, kad pasiektų tikslą slopinti rezonansą ir žymiai pagerina tarpinio dažnio stabilumą. Jis turi didesnį sukimo momentą dideliu greičiu ir didesniu greitaeigiu greičiu.

„Servo“ variklis veikia labai sklandžiai ir ne vibruoja net esant mažam greičiui. „AC Servo“ sistema turi rezonanso slopinimo funkciją, kuri gali kompensuoti mechaninio tvirtumo trūkumą, o sistemos viduje yra dažnio analizės funkcija (FFT), kuri gali aptikti mechaninio rezonanso tašką ir palengvinti sistemos koregavimą.

Darbo principas

Šie du varikliai iš esmės labai skiriasi. „Stepper“ variklis yra atvirojo ciklo valdymo elemento laiptelio variklis, kuris paverčia elektrinio impulsų signalą į kampinį poslinkį arba tiesinį poslinkį. Patikrinkite žingsninio variklio darbo principą.

Servas daugiausia priklauso nuo padėties nustatymo impulsų. Pats servo variklis turi išsiųsti impulsus, todėl kiekvieną kartą, kai servo variklis suka kampą, jis išsiųs atitinkamą impulsų skaičių. Tokiu būdu jis sudaro aidą su impulsais, kuriuos gauna servo variklis, arba jis vadinamas uždara kilpa. Bus aišku, kiek impulsų siunčiama ir kiek impulsų gaunama atgal, kad variklio sukimasis būtų tiksliai kontroliuojamas, kad būtų galima tiksliai padėti.

Kaina

„Stepper Motors“ turi pranašumą dėl išlaidų. Norint pasiekti tą pačią funkciją, servo variklių kaina yra didesnė nei „Stepper Motors“, turinčios tą pačią galią; Didelio reagavimo, didelio greičio ir didelio servo variklių tikslumo pranašumai lemia aukštą produktų kainą. , kuris neišvengiamas.

Bėgimo spektaklis

„Stepper“ varikliai paprastai valdomi atviroje cikle, o kai pradinis dažnis yra per didelis arba apkrova yra per didelė, ten bus išeinantis ar užstrigęs reiškinys, todėl naudojant jį reikia išspręsti greičio problemą arba padidinti kodavimo įrenginio uždarymo ciklo valdymą, kai jį naudojate. Patikrinkite, kas yra uždaro ciklo žingsnis į variklį; Nors servo variklis priima uždaros ciklo valdymą, kurį lengviau valdyti ir neturi jokio žingsnio reiškinio.

Greičio ir perkrovos talpa

Stepper varikliai yra linkę į žemo dažnio virpesius, kai jie veikia mažu greičiu, taigi, kai „Stepper Motors“ veikia mažu greičiu, paprastai reikalingi slopinimo būdai, kad būtų įveiktas žemo dažnio virpesiai, pvz., Pridedant sklendę prie variklio arba naudojant padalinio technologiją ant vairuotojo ir pan.; Bet „Servo Motors“ neturi šio reiškinio, o jo uždarojo ciklo valdymo charakteristikos lemia puikų jo našumą, kai veikia dideliu greičiu. Dviejų sukimo momento dažnio charakteristikos yra skirtingi, o vardinys bendro servo variklio greitis yra didesnis nei žingsninio variklio. „Stepper“ variklio išėjimo sukimo momentas sumažės didėjant greičiui, o servo variklio išėjimo sukimo momentas yra pastovus, taigi žingsninio variklis paprastai neturi perkrovos talpos, o „AC Servo“ variklis turi stiprią perkrovos talpą.

Apibendrinant galima pasakyti, kad „Stepper Motors“ ir „Servo“ varikliai yra gana skirtingi pagal darbo principą, perkrovos talpą, veiklos našumą ir kainą. Tačiau abu turi savo pranašumus. Jei vartotojai nori pasirinkti, jiems reikia derinti savo faktinius poreikius ir taikymo scenarijus.

Kalbant apie sudėtingumą, servo varikliai paprastai yra sudėtingesni ir reikalauja daugiau sąrankos ir derinimo nei „Stepper Motors“. Jie taip pat linkę būti brangesni. Kita vertus, „Stepper Motors“ yra paprastesni ir tiesesni naudoti, ir tai gali būti ekonomiškas sprendimas pagrindiniam judesio valdymui.

Apibendrinant galima pasakyti, kad „Servo“ varikliai yra idealūs didelio našumo programoms, kurioms reikalingas didelis tikslumas, reagavimas ir sukimo momentas. Kita vertus, „Stepper Motors“ yra labiau tinkamos programoms, kurioms reikalingas pagrindinis judesio valdymas ir tikslus padėties nustatymas. Galų gale pasirinkimas tarp dviejų priklauso nuo konkrečių programos reikalavimų, todėl reikia atidžiai apsvarstyti tokius veiksnius kaip tikslumas, sukimo momentas, sudėtingumas ir kaina.