Gelung tertutupmotor steppertelah mengubah nisbah prestasi kepada kos dalam banyak aplikasi kawalan gerakan. Kejayaan motor progresif gelung tertutup VIC juga telah membuka kemungkinan untuk menggantikan motor servo yang mahal dengan motor berkos rendahmotor stepperDalam peningkatan bilangan aplikasi automasi perindustrian standard tinggi, kemajuan teknologi sedang mengubah nisbah prestasi kepada kos antara motor stepper dan motor servo.
Motor stepper berbanding motor servo
Menurut kebijaksanaan konvensional, sistem kawalan servo berfungsi dengan lebih baik dalam aplikasi yang memerlukan kelajuan melebihi 800 RPM dan tindak balas dinamik yang tinggi. Motor stepper lebih sesuai untuk aplikasi dengan kelajuan yang lebih rendah, pecutan rendah hingga sederhana dan tork pegangan yang tinggi.
Jadi apakah asas bagi kebijaksanaan konvensional tentang motor stepper dan motor servo ini? Mari kita analisisnya dengan lebih terperinci di bawah.
1. Kesederhanaan dan kos
Motor stepper bukan sahaja lebih murah daripada motor servo, malah ia juga lebih mudah untuk ditugaskan dan diselenggara. Motor stepper stabil apabila pegun dan mengekalkan kedudukannya (walaupun dengan beban dinamik). Walau bagaimanapun, jika prestasi yang lebih tinggi diperlukan untuk aplikasi tertentu, motor servo yang lebih mahal dan kompleks mesti digunakan.
2. Struktur
Motor stepperberputar secara berperingkat, menggunakan gegelung magnet untuk menarik magnet secara beransur-ansur dari satu kedudukan ke kedudukan seterusnya. Untuk menggerakkan motor 100 kedudukan ke sebarang arah, litar memerlukan 100 operasi langkah yang perlu dilakukan pada motor. Motor stepper menggunakan denyutan untuk mencapai pergerakan tambahan, membolehkan kedudukan yang tepat tanpa menggunakan sebarang sensor maklum balas.
Kaedah pergerakan motor servo adalah berbeza. Ia menghubungkan sensor kedudukan - iaitu pengekod - kepada rotor magnet dan mengesan kedudukan motor yang tepat secara berterusan. Servo memantau perbezaan antara kedudukan sebenar motor dan kedudukan yang diarahkan dan melaraskan arus dengan sewajarnya. Sistem gelung tertutup ini memastikan motor berada dalam keadaan pergerakan yang betul.
3. Kelajuan dan tork
Perbezaan prestasi antara motor stepper dan servo berpunca daripada penyelesaian reka bentuk motor yang berbeza.Motor steppermempunyai bilangan kutub yang jauh lebih besar daripada servomotor, jadi pusingan penuh motor stepper memerlukan lebih banyak pertukaran arus belitan, mengakibatkan penurunan tork yang cepat pada kelajuan yang semakin meningkat. Di samping itu, jika tork maksimum dicapai, motor stepper mungkin kehilangan fungsi penyegerakan kelajuannya. Atas sebab-sebab ini, motor servo adalah penyelesaian pilihan dalam kebanyakan aplikasi berkelajuan tinggi. Sebaliknya, bilangan kutub motor stepper yang lebih tinggi adalah berfaedah pada kelajuan yang lebih rendah, apabila motor stepper mempunyai kelebihan tork berbanding motor servo yang sama saiznya.
Apabila kelajuan meningkat, tork motor stepper berkurangan
4. Penentuan kedudukan
Terdapat perbezaan penting antara motor stepper dan motor servo dalam aplikasi di mana kedudukan mesin yang tepat perlu diketahui sepanjang masa. Dalam aplikasi gerakan gelung terbuka yang dikawal oleh motor stepper, sistem kawalan menganggap bahawa motor sentiasa berada dalam keadaan gerakan yang betul. Walau bagaimanapun, selepas masalah dihadapi, seperti motor yang terhenti disebabkan oleh komponen yang tersekat, pengawal tidak dapat mengetahui kedudukan sebenar mesin, yang boleh menyebabkan kehilangan kedudukan. Sistem gelung tertutup motor servo itu sendiri mempunyai kelebihan: jika ia tersekat oleh objek, ia akan mengesannya dengan segera. Mesin akan berhenti beroperasi dan tidak akan pernah berada di luar kedudukan.
5. Penggunaan haba dan tenaga
Motor stepper gelung terbuka menggunakan arus tetap dan mengeluarkan banyak haba. Kawalan gelung tertutup hanya membekalkan arus yang diperlukan untuk gelung kelajuan dan oleh itu mengelakkan masalah pemanasan motor.
Ringkasan perbandingan
Sistem kawalan servo paling sesuai untuk aplikasi berkelajuan tinggi yang melibatkan perubahan beban dinamik, seperti lengan robot. Sebaliknya, sistem kawalan stepper lebih sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pecutan rendah hingga sederhana dan tork pegangan tinggi, seperti pencetak 3D, penghantar, subpaksi dan sebagainya. Oleh kerana motor stepper lebih murah, ia dapat mengurangkan kos sistem automasi apabila digunakan. Sistem kawalan gerakan yang perlu memanfaatkan ciri-ciri motor servo perlu membuktikan bahawa motor kos yang lebih tinggi ini berbaloi dengan harganya.
Motor stepper dengan kawalan gelung tertutup
Motor stepper dengan kawalan elektronik bersepadu adalah bersamaan dengan motor DC tanpa berus dua fasa dan boleh melakukan kawalan gelung kedudukan, kawalan gelung kelajuan, kawalan DQ dan algoritma lain. Pengekod mutlak pusingan tunggal digunakan untuk pertukaran gelung tertutup, sekali gus memastikan tork optimum pada sebarang kelajuan.
Penggunaan tenaga yang rendah dan mengekalkan kesejukan
Motor stepper VIC sangat cekap tenaga. Tidak seperti motor stepper gelung terbuka, yang sentiasa beroperasi pada arahan arus penuh dan menyebabkan masalah haba dan hingar, arus berubah mengikut keadaan sebenar pergerakan, contohnya semasa pecutan dan nyahpecutan. Sama seperti servo, arus yang digunakan oleh motor stepper ini pada bila-bila masa adalah berkadar dengan tork sebenar yang diperlukan. Oleh kerana motor dan papan kawalan elektronik bersepadu berjalan lebih sejuk, motor stepper VIC boleh mencapai tork puncak yang lebih tinggi setanding dengan motor servo.
Walaupun pada kelajuan tinggi, motor stepper VIC memerlukan arus yang lebih sedikit
Didorong oleh kemajuan dalam teknologi gelung tertutup, motor stepper mampu menembusi aplikasi berprestasi tinggi dan berkelajuan tinggi yang sebelum ini dimiliki secara eksklusif oleh motor servo.
Motor stepper dengan teknologi gelung tertutup
Bagaimana jika kelebihan teknologi servo gelung tertutup boleh digunakan pada motor stepper?
Bolehkah kita mencapai prestasi yang setanding dengan motor servo sambil masih menyedari kelebihan kos motor stepper?
Dengan menggabungkan teknologi kawalan gelung tertutup, motor stepper akan menjadi produk yang komprehensif dengan kelebihan motor servo dan stepper pada kos yang rendah. Oleh kerana motor stepper gelung tertutup menawarkan peningkatan prestasi dan kecekapan tenaga yang ketara, ia boleh menggantikan motor servo yang lebih mahal dalam semakin banyak aplikasi standard tinggi.
Berikut ialah contoh motor stepper bersepadu VIC dengan kawalan gelung tertutup terbenam untuk menjelaskan prestasi dan kelebihan serta kekurangan motor stepper dengan teknologi gelung tertutup.
Keperluan prestasi yang dipadankan dengan tepat
Bagi memastikan tork yang mencukupi untuk mengatasi gangguan dan mengelakkan kehilangan langkah, motor stepper gelung terbuka biasanya perlu memastikan tork sekurang-kurangnya 40% lebih tinggi daripada nilai yang diperlukan oleh aplikasi. Motor stepper gelung tertutup tidak mempunyai masalah ini. Apabila motor stepper ini tersekat akibat beban lampau, ia akan terus menahan beban tanpa kehilangan tork. Ia akan terus beroperasi selepas keadaan beban lampau telah disingkirkan. Tork maksimum boleh dijamin pada sebarang kelajuan tertentu dan sensor kedudukan memastikan tiada kehilangan langkah. Oleh itu, motor stepper gelung tertutup boleh ditentukan untuk sepadan dengan keperluan tork aplikasi yang berkaitan tanpa memerlukan margin tambahan 40%.
Dengan motor stepper gelung terbuka, sukar untuk memenuhi keperluan tork seketika yang tinggi disebabkan oleh risiko kehilangan langkah. Berbanding dengan motor stepper konvensional, motor stepper gelung tertutup VIC boleh mencapai pecutan yang sangat pantas, bunyi operasi yang rendah dan resonans yang rendah. Ia boleh beroperasi pada lebar jalur yang jauh lebih tinggi dan mencapai prestasi yang sangat baik.
Tiada kabinet
Toda mengintegrasikan papan kawalan pemacu dengan motor, mengurangkan jumlah pendawaian dan memudahkan penyelesaian pelaksanaan. Dengan toda, anda boleh membina mesin tanpa kabinet.
Mengintegrasikan elektronik dengan motor stepper mengurangkan kerumitan
Dengan teknologi gelung tertutup, motor stepper gelung tertutup menawarkan ketepatan dan kecekapan yang sangat baik kepada pengguna, dengan prestasi motor servo dan kos motor stepper yang rendah. Motor stepper kos rendah secara beransur-ansur menembusi aplikasi yang sebaliknya akan didominasi oleh motor servo kos tinggi.
Masa siaran: 10-Apr-2023