Σύγκριση απόδοσης μεταξύ σερβοκινητήρα και βηματικού κινητήρα

Ως σύστημα ελέγχου ανοιχτού βρόχου, ο κινητήρας stepper έχει ουσιαστική σχέση με τη σύγχρονη τεχνολογία ψηφιακού ελέγχου. Στο παρόν οικιακό ψηφιακό σύστημα ελέγχου, ο κινητήρας stepper χρησιμοποιείται ευρέως. Με την εμφάνιση πλήρους ψηφιακού σερβο συστήματος AC, ο σερβοκινητήρας AC εφαρμόζεται όλο και περισσότερο στο σύστημα ψηφιακού ελέγχου. Προκειμένου να προσαρμοστούν στην εξέλιξη του ψηφιακού ελέγχου, τα περισσότερα συστήματα ελέγχου κίνησης υιοθετούν stepper motor ή full digital AC servo motor ως τον εκτελεστικό κινητήρα. Αν και είναι παρόμοια στη λειτουργία ελέγχου (παλμική αμαξοστοιχία και σήμα κατεύθυνσης), είναι αρκετά διαφορετικά στην απόδοση και την εφαρμογή. Συγκρίνεται η απόδοση των δύο.

Πρώτον, διαφορετική ακρίβεια ελέγχου

Η γωνία κλιμάκωσης του διφασικού υβριδικού βηματικού κινητήρα είναι γενικά 1,8 ° και 0,9 °, και η γωνία βαθμίδωσης του πενταφασικού υβριδικού βηματικού κινητήρα είναι γενικά 0,72 ° και 0,36 °. Υπάρχουν επίσης μερικοί βηματικοί κινητήρες υψηλής απόδοσης, υποδιαιρώντας το οπίσθιο βήμα γωνίας ώστε να είναι μικρότερο. Για παράδειγμα, το βήμα γωνίας του διφασικού υβριδικού κινητήρα που παράγεται από τη NEWKYE μπορεί να ρυθμιστεί σε 1,8 °, 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °, 0,18 °, 0,09 °, 0,072 ° και 0,036 ° με διακόπτη κωδικού κλήσης, ο οποίος είναι συμβατό με το βήμα γωνίας του διφασικού και πενταφασικού υβριδικού κινητήρα.

Η ακρίβεια ελέγχου του σερβο κινητήρα εγγυάται ο περιστροφικός κωδικοποιητής στο πίσω άκρο του άξονα του κινητήρα. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον πλήρη ψηφιακό σερβο κινητήρα AC της NEWKYE, για τον κινητήρα με τυποποιημένο κωδικοποιητή γραμμής 2500, το ισοδύναμο παλμού είναι 360 ° / 8000 = 0,045 ° λόγω της χρήσης τεχνολογίας τετραπλής συχνότητας μέσα στον οδηγό. Για έναν κινητήρα με κωδικοποιητή 17-bit, ο οδηγός λαμβάνει 131072 παλμούς κινητήρες για μία στροφή, δηλαδή, το ισοδύναμο παλμού του είναι 360 ° / 131072 = 0,0027466 °, το οποίο είναι 1/655 του ισοδύναμου παλμού ενός βηματικού κινητήρα με βήμα γωνίας 1,8 °.

Δεύτερον, τα χαρακτηριστικά της χαμηλής συχνότητας είναι διαφορετικά

Σε χαμηλή ταχύτητα, ο βηματικός κινητήρας είναι επιρρεπής σε δονήσεις χαμηλής συχνότητας. Η συχνότητα δόνησης σχετίζεται με την κατάσταση φόρτωσης και την απόδοση του οδηγού. Γενικά θεωρείται ότι η συχνότητα δόνησης είναι η μισή από τη συχνότητα απογείωσης χωρίς φορτίο του κινητήρα. Το φαινόμενο κραδασμών χαμηλής συχνότητας που καθορίζεται από την αρχή λειτουργίας του κινητήρα stepper είναι πολύ δυσμενές για την κανονική λειτουργία του μηχανήματος. Όταν ο κινητήρας stepper λειτουργεί σε χαμηλή ταχύτητα, η τεχνολογία απόσβεσης πρέπει γενικά να χρησιμοποιείται για να ξεπεραστεί το φαινόμενο των κραδασμών χαμηλής συχνότητας, όπως η προσθήκη αποσβεστήρα στον κινητήρα ή ο οδηγός κατά τη χρήση της τεχνολογίας υποδιαίρεσης.

Ο σερβοκινητήρας AC λειτουργεί πολύ ομαλά και δεν δονείται ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες. Ac servo system με λειτουργία καταστολής συντονισμού, μπορεί να καλύψει την έλλειψη μηχανικής ακαμψίας και το σύστημα διαθέτει λειτουργία ανάλυσης συχνότητας (FFT), μπορεί να ανιχνεύσει το μηχανικό σημείο δόνησης, εύκολο να ρυθμίσει το σύστημα.

Τρίτον, το χαρακτηριστικό της συχνότητας ροπής είναι διαφορετικό

Η ροπή εξόδου του stepper κινητήρα μειώνεται με την αύξηση της ταχύτητας και θα μειωθεί απότομα σε υψηλότερη ταχύτητα, οπότε η μέγιστη ταχύτητα λειτουργίας του είναι γενικά 300 ~ 600RPM. Ο σερβο κινητήρας είναι έξοδος σταθερής ροπής, δηλαδή μπορεί να εξάγει ονομαστική ροπή εντός της ονομαστικής ταχύτητάς του (γενικά 2000RPM ή 3000RPM) και σταθερή ισχύ εξόδου πάνω από την ονομαστική ταχύτητα.

Τέταρτον, η χωρητικότητα υπερφόρτωσης είναι διαφορετική

Ο κινητήρας Stepper γενικά δεν έχει χωρητικότητα υπερφόρτωσης. Ο σερβο κινητήρας έχει μεγάλη ικανότητα υπερφόρτωσης. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το σερβο σύστημα AC Sanyo, έχει τη δυνατότητα υπερφόρτωσης ταχύτητας και υπερφόρτωσης ροπής. Η μέγιστη ροπή είναι δύο έως τρεις φορές της ονομαστικής ροπής και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ξεπεραστεί η αδρανειακή ροπή του αδρανειακού φορτίου στην αρχή. Επειδή ο κινητήρας δεν έχει τέτοια ικανότητα υπερφόρτωσης, για να ξεπεραστεί αυτή η ροπή αδράνειας κατά την επιλογή, είναι συχνά απαραίτητο να επιλέξετε τον κινητήρα με μεγάλη ροπή και το μηχάνημα δεν χρειάζεται τόσο μεγάλη ροπή κατά την κανονική λειτουργία, έτσι συμβαίνει το φαινόμενο των απορριμμάτων ροπής.

Πέμπτο, διαφορετική απόδοση λειτουργίας

Ο κινητήρας stepper ελέγχεται από έλεγχο ανοικτού βρόχου. Εάν η αρχική συχνότητα είναι πολύ υψηλή ή το φορτίο είναι πολύ μεγάλο, είναι εύκολο να χάσετε βήμα ή να σταματήσετε. αν η ταχύτητα είναι πολύ υψηλή, είναι εύκολο να υπερβείτε κατά τη διακοπή. Επομένως, προκειμένου να διασφαλιστεί η ακρίβεια του ελέγχου, το πρόβλημα της αύξησης της ταχύτητας και της πτώσης της ταχύτητας πρέπει να αντιμετωπιστεί καλά. Το σύστημα servo drive είναι έλεγχος κλειστού βρόχου. Ο οδηγός μπορεί να δειγματοληψήσει άμεσα τα σήματα ανάδρασης του κωδικοποιητή κινητήρα. Το εσωτερικό μέρος αποτελείται από δακτύλιο θέσης και δακτύλιο ταχύτητας.

Έκτον, απόδοση απόδοσης διαφορετικής ταχύτητας

Χρειάζεται 200 ​​~ 400 χιλιοστά του δευτερολέπτου για να επιταχυνθεί ένας κινητήρας stepper από την ηρεμία στην ταχύτητα εργασίας (γενικά εκατοντάδες περιστροφές ανά λεπτό). Η απόδοση επιτάχυνσης του σερβο συστήματος AC είναι καλή. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το σερβοκινητήρα NEWKYE 400W AC, χρειάζονται μόνο λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου για να επιταχυνθεί από το υπόλοιπο στην ονομαστική του ταχύτητα 3000RPM, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιπτώσεις ελέγχου που απαιτούν γρήγορη εκκίνηση και διακοπή.

Συνοψίζοντας, το σερβο σύστημα AC είναι ανώτερο από τον κινητήρα stepper σε πολλές πτυχές απόδοσης. Ωστόσο, ο κινητήρας stepper χρησιμοποιείται συχνά για την εκτέλεση του κινητήρα σε μερικές λιγότερο απαιτητικές περιπτώσεις. Επομένως, κατά τη διαδικασία σχεδιασμού του συστήματος ελέγχου για να ληφθούν υπόψη οι απαιτήσεις ελέγχου, το κόστος και άλλοι παράγοντες, επιλέξτε τον κατάλληλο κινητήρα ελέγχου.


Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-02-2020