Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σερβοκινητήρα και βηματικού κινητήρα;

Στη σύγχρονη βιομηχανία, οι κινητήρες αποτελούν αναπόσπαστο μέρος. Υπάρχουν πολλοί τύποι κινητήρων, εκ των οποίωνσερβοκινητήρεςκαιβηματικούς κινητήρεςείναι δύο κοινά. Αν και χρησιμοποιούνται και τα δύο για τον έλεγχο των κινήσεων των μηχανών, υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ τους. Σε αυτό το άρθρο, θα παρουσιάσουμε την αρχή λειτουργίας, τις διαφορές απόδοσης και τους τομείς εφαρμογής των σερβοκινητήρων και των βηματικών κινητήρων.

 

Διαφορά Αρχών Εργασίας

Οι σερβοκινητήρες και οι βηματικοί κινητήρες λειτουργούν με διαφορετικές αρχές. Ο σερβοκινητήρας είναι ένα σύστημα ελέγχου κλειστού βρόχου που ελέγχει την ταχύτητα και τη θέση του κινητήρα μέσω σημάτων ανάδρασης. Οι σερβοκινητήρες συνήθως αποτελούνται από κινητήρα, κωδικοποιητή, ελεγκτή και τροφοδοτικό. Ο κωδικοποιητής χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θέσης και της ταχύτητας του κινητήρα και ο ελεγκτής προσαρμόζει την κίνηση του κινητήρα σύμφωνα με το σήμα ανάδρασης από τον κωδικοποιητή. Οι σερβοκινητήρες έχουν υψηλή ακρίβεια ελέγχου και μπορούν να πραγματοποιήσουν κίνηση υψηλής ταχύτητας και υψηλής ακρίβειας.

 

 

Ο βηματικός κινητήρας είναι ένα σύστημα ελέγχου ανοιχτού βρόχου, το οποίο ελέγχει την ταχύτητα και τη θέση του κινητήρα ελέγχοντας το παλμικό σήμα του κινητήρα. Ένας βηματικός κινητήρας αποτελείται συνήθως από έναν κινητήρα, έναν οδηγό και έναν ελεγκτή. Ο ελεγκτής στέλνει σήματα παλμού στον οδηγό και ο οδηγός μετατρέπει τα σήματα παλμών σε κίνηση για τον κινητήρα. Η ακρίβεια ελέγχου ενός βηματικού κινητήρα είναι σχετικά χαμηλή, αλλά επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο θέσης.

 

Διαφορά απόδοσης

 

1. Διαφορετικά χαρακτηριστικά χαμηλής συχνότητας

Οι βηματικοί κινητήρες είναι επιρρεπείς σε κραδασμούς χαμηλής συχνότητας σε χαμηλές ταχύτητες. Η συχνότητα δόνησης σχετίζεται με την κατάσταση φορτίου και την απόδοση του οδηγού και γενικά θεωρείται ότι η συχνότητα δόνησης είναι η μισή της συχνότητας εκκίνησης χωρίς φορτίο του κινητήρα. Αυτό το φαινόμενο κραδασμών χαμηλής συχνότητας που αποφασίζεται από την αρχή λειτουργίας του βηματικού κινητήρα είναι πολύ δυσμενές για την κανονική λειτουργία του μηχανήματος. Όταν ο βηματικός κινητήρας λειτουργεί σε χαμηλή ταχύτητα, γενικά θα πρέπει να χρησιμοποιείται στην τεχνολογία απόσβεσης για να ξεπεραστεί το φαινόμενο των κραδασμών χαμηλής συχνότητας, όπως η προσθήκη αποσβεστήρα στον κινητήρα ή η χρήση τεχνολογίας υποδιαίρεσης στον οδηγό κ.λπ.

 

Οι σερβοκινητήρες AC λειτουργούν πολύ ομαλά και δεν δονούνται ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες. Το σερβο σύστημα AC έχει λειτουργία καταστολής συντονισμού, η οποία μπορεί να καλύψει την έλλειψη ακαμψίας του μηχανήματος και το σύστημα διαθέτει λειτουργία εσωτερικής ανάλυσης συχνότητας (FFT), η οποία μπορεί να ανιχνεύσει το σημείο συντονισμού του μηχανήματος έτσι ώστε να είναι εύκολο να ρυθμιστεί το σύστημα.

 

2. Διαφορετικά χαρακτηριστικά ροπής-συχνότητας

Η ροπή εξόδου του βηματικού κινητήρα μειώνεται με την αύξηση της ταχύτητας περιστροφής και μειώνεται απότομα σε υψηλότερη ταχύτητα περιστροφής, επομένως η μέγιστη ταχύτητα εργασίας του είναι γενικά 300-600rpm.

 

Ο σερβοκινητήρας AC για σταθερή έξοδο ροπής, δηλαδή στην ονομαστική του ταχύτητα (γενικά 2000 rpm ή 3000 rpm), μπορεί να παράγει ονομαστική ροπή, στην ονομαστική ταχύτητα πάνω από τη σταθερή ισχύ εξόδου.

 

3. διαφορετική ικανότητα υπερφόρτωσης

Ο βηματικός κινητήρας γενικά δεν έχει ικανότητα υπερφόρτωσης. Ο σερβοκινητήρας AC έχει ισχυρή ικανότητα υπερφόρτωσης. Το σερβομηχανικό σύστημα AC Panasonic, για παράδειγμα, έχει ικανότητα υπερφόρτωσης ταχύτητας και υπερφόρτωσης ροπής. Η μέγιστη ροπή του είναι τριπλάσια της ονομαστικής ροπής, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ξεπεραστεί η στιγμή αδράνειας των αδρανειακών φορτίων τη στιγμή της εκκίνησης. Βηματικός κινητήρας επειδή δεν υπάρχει τέτοια ικανότητα υπερφόρτωσης, για να ξεπεραστεί αυτή η στιγμή αδράνειας στην επιλογή, συχνά χρειάζεται να επιλέξετε έναν κινητήρα μεγαλύτερης ροπής και το μηχάνημα δεν χρειάζεται τόση ροπή κατά την κανονική λειτουργία, θα υπάρξει σπατάλη φαινόμενο ροπής.

 

4. Διαφορετική απόδοση λειτουργίας

Έλεγχος βηματικού κινητήρα για τον έλεγχο ανοιχτού βρόχου, η συχνότητα εκκίνησης είναι πολύ υψηλή ή το φορτίο είναι πολύ μεγάλο επιρρεπές σε απώλεια βημάτων ή μπλοκάρισμα του φαινομένου διακοπής της ταχύτητας είναι πολύ υψηλό επιρρεπές στο φαινόμενο της υπέρβασης, έτσι ώστε να διασφαλιστεί η ακρίβεια του ελέγχου του, θα πρέπει να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα της ταχύτητας ανέβασμα και μείωση. Σύστημα σερβομηχανισμού εναλλασσόμενου ρεύματος για έλεγχο κλειστού βρόχου, ο οδηγός μπορεί να είναι απευθείας στον κωδικοποιητή κινητήρα δειγματοληψία σήματος ανάδρασης, η εσωτερική σύνθεση του βρόχου θέσης και του βρόχου ταχύτητας, γενικά δεν εμφανίζεται στον βηματικό κινητήρα του φαινομένου απώλειας βημάτων ή υπέρβαση, η απόδοση ελέγχου είναι πιο αξιόπιστη.

Διαφορά Εφαρμογής

Οι βηματικοί κινητήρες συνήθως κινούνται σε βήματα, με κάθε βήμα να είναι σταθερή γωνία, και επομένως έχουν καλή απόδοση σε εφαρμογές που απαιτούν απλό έλεγχο ανοιχτού βρόχου και σχετικά χαμηλή ακρίβεια. Επομένως, οι βηματικοί κινητήρες είναι κατάλληλοι για ορισμένες εφαρμογές που δεν απαιτούν ιδιαίτερα υψηλή ακρίβεια τοποθέτησης, όπως εκτυπωτές, σαρωτές, εκτυπωτές inkjet κ.λπ.

 

Αντίθετα, οι σερβοκινητήρες αποδίδουν καλύτερα σε εφαρμογές με πιο αυστηρές απαιτήσεις ελέγχου κίνησης. Οι σερβοκινητήρες χρησιμοποιούν ένα σύστημα ανάδρασης που παρέχει υψηλότερη ακρίβεια ελέγχου και δυναμική απόκριση. Αυτό καθιστά τους σερβοκινητήρες κατάλληλους για εφαρμογές που απαιτούν ρύθμιση θέσης, ταχύτητας και θέσης υψηλής ακρίβειας, όπως εργαλειομηχανές CNC, ρομπότ, αεροσκάφη κ.λπ. Τα σερβοκινητήρες επιτυγχάνουν πιο ακριβή έλεγχο κίνησης προσαρμόζοντας συνεχώς την έξοδο για την εξάλειψη σφαλμάτων.

 

Εν ολίγοις, αν και οι σερβοκινητήρες και οι βηματικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται και οι δύο για τον έλεγχο των κινήσεων της μηχανής, υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ τους. Ο Servo κινητήρας είναι ένα σύστημα ελέγχου κλειστού βρόχου με υψηλή ακρίβεια ελέγχου, κατάλληλο για κινήσεις υψηλής ταχύτητας και υψηλής ακρίβειας. ο βηματικός κινητήρας είναι ένα σύστημα ελέγχου ανοιχτού βρόχου με χαμηλότερο κόστος, κατάλληλο για ακριβή έλεγχο θέσης. Σε πρακτικές εφαρμογές, ο κατάλληλος τύπος κινητήρα θα πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με συγκεκριμένες ανάγκες.