Closed-loopmga stepper motorbinago ang ratio ng pagganap-sa-gastos sa maraming mga application ng motion control. Ang tagumpay ng VIC closed-loop na progresibong motor ay nagbukas din ng posibilidad na palitan ang mamahaling servo motors ng murang halaga.mga stepper motor.Sa dumaraming bilang ng mga high-standard na pang-industriyang automation na aplikasyon, ang mga pagsulong sa teknolohiya ay nagbabago sa ratio ng performance-to-cost sa pagitan ng mga stepper motor at servo motor.
Mga stepper motor kumpara sa mga servo motor
Ayon sa maginoo na karunungan, ang mga servo control system ay gumaganap nang mas mahusay sa mga application kung saan ang mga bilis na higit sa 800 RPM at mataas na dynamic na tugon ay kinakailangan. Ang mga stepper motor ay mas angkop para sa mga application na may mas mababang bilis, mababa hanggang katamtamang acceleration at mataas na hawak na metalikang kuwintas.
Kaya ano ang batayan para sa maginoo na karunungan tungkol sa stepper motors at servo motors? Suriin natin ito nang mas detalyado sa ibaba.
1. Ang pagiging simple at gastos
Ang mga stepper motor ay hindi lamang mas mura kaysa sa servo motors, mas simple din silang i-commission at mapanatili. Ang mga stepper motor ay matatag sa pagtigil at hawak ang kanilang posisyon (kahit na may mga dynamic na pagkarga). Gayunpaman, kung kinakailangan ang mas mataas na pagganap para sa ilang partikular na aplikasyon, mas mahal at kumplikadong servo motor ang dapat gamitin.
2. Istruktura
Mga stepper motorpaikutin sa isang hakbang-hakbang na paraan, gamit ang mga magnetic coils upang unti-unting hilahin ang isang magnet mula sa isang posisyon patungo sa susunod. Upang ilipat ang motor ng 100 na posisyon sa anumang direksyon, ang circuit ay nangangailangan ng 100 stepping operations upang maisagawa sa motor. Gumagamit ang mga stepper motor ng mga pulso upang makamit ang mga incremental na paggalaw, na nagbibigay-daan sa tumpak na pagpoposisyon nang hindi gumagamit ng anumang mga sensor ng feedback.
Iba ang paraan ng paggalaw ng servo motor. Ikinokonekta nito ang isang sensor ng posisyon - ibig sabihin, isang encoder - sa magnetic rotor at patuloy na nakikita ang eksaktong posisyon ng motor. Sinusubaybayan ng servo ang pagkakaiba sa pagitan ng aktwal na posisyon ng motor at ang iniutos na posisyon at inaayos ang kasalukuyang naaayon. Ang closed-loop system na ito ay nagpapanatili sa motor sa tamang estado ng paggalaw.
3. Bilis at metalikang kuwintas
Ang pagkakaiba sa pagganap sa pagitan ng stepper at servo motor ay nagmumula sa kanilang iba't ibang mga solusyon sa disenyo ng motor.Mga stepper motoray may mas malaking bilang ng mga pole kaysa sa mga servomotor, kaya ang isang buong rebolusyon ng isang stepper motor ay nangangailangan ng mas maraming paikot-ikot na palitan ng kasalukuyang, na nagreresulta sa isang mabilis na pagbaba ng torque sa pagtaas ng bilis. Bilang karagdagan, kung ang maximum na metalikang kuwintas ay naabot, ang stepper motor ay maaaring mawala ang bilis ng pag-synchronize function nito. Para sa mga kadahilanang ito, ang mga servo motor ay ang ginustong solusyon sa karamihan ng mga high-speed na aplikasyon. Sa kabaligtaran, ang mas mataas na bilang ng mga pole ng isang stepper motor ay kapaki-pakinabang sa mas mababang bilis, kapag ang stepper motor ay may torque advantage sa isang servo motor na may parehong laki.
Habang tumataas ang bilis, bumababa ang metalikang kuwintas ng stepper motor
4. Pagpoposisyon
Mayroong mahahalagang pagkakaiba sa pagitan ng mga stepper motor at servo motor sa mga aplikasyon kung saan ang eksaktong posisyon ng makina ay kailangang malaman sa lahat ng oras. Sa mga open-loop motion application na kinokontrol ng stepper motors, ipinapalagay ng control system na ang motor ay palaging nasa tamang estado ng paggalaw. Gayunpaman, pagkatapos makatagpo ng problema, tulad ng isang natigil na motor dahil sa na-stuck na bahagi, hindi malalaman ng controller ang aktwal na posisyon ng makina, na maaaring humantong sa pagkawala ng posisyon. Ang closed-loop system ng servo motor mismo ay may kalamangan: kung ito ay na-jammed sa pamamagitan ng isang bagay, makikita ito kaagad. Ang makina ay hihinto sa paggana at hindi kailanman mawawala sa posisyon.
5. Pagkonsumo ng init at enerhiya
Ang mga open-loop na stepper motor ay gumagamit ng isang nakapirming kasalukuyang at nagbibigay ng maraming init. Ang closed-loop control ay nagbibigay lamang ng kasalukuyang kinakailangan para sa speed loop at samakatuwid ay iniiwasan ang problema ng pag-init ng motor.
Buod ng paghahambing
Ang mga sistema ng kontrol ng servo ay pinakaangkop sa mga high-speed na application na kinasasangkutan ng mga dynamic na pagbabago sa pagkarga, tulad ng mga robotic arm. Ang mga stepper control system, sa kabilang banda, ay mas angkop para sa mga application na nangangailangan ng mababa hanggang katamtamang acceleration at mataas na holding torque, tulad ng mga 3D printer, conveyor, sub axes atbp. Dahil mas mura ang mga stepper motor, maaari nilang bawasan ang gastos ng mga automation system kapag ginamit. Ang mga sistema ng kontrol sa paggalaw na kailangang samantalahin ang mga katangian ng mga servo motor ay kailangang patunayan na ang mga mas mataas na gastos na motor na ito ay nagkakahalaga ng kanilang timbang sa ginto.
Stepper motors na may closed-loop na kontrol
Ang stepper motor na may pinagsamang electronic control ay katumbas ng two-phase brushless DC motor at maaaring magsagawa ng position loop control, speed loop control, DQ control, at iba pang algorithm. Ang single-turn absolute encoder ay ginagamit para sa closed-loop commutation, kaya tinitiyak ang pinakamainam na torque sa anumang bilis.
Mababang pagkonsumo ng enerhiya at pinananatiling cool
Ang mga VIC stepper motor ay lubos na matipid sa enerhiya. Hindi tulad ng mga open-loop na stepper motor, na palaging gumagana sa buong kasalukuyang command at nagdudulot ng mga problema sa init at ingay, nagbabago ang kasalukuyang ayon sa aktwal na mga kondisyon ng paggalaw, halimbawa sa panahon ng acceleration at deceleration. Katulad ng mga servos, ang kasalukuyang natupok ng mga stepper motor na ito sa anumang naibigay na sandali ay proporsyonal sa aktwal na torque na kinakailangan. Dahil ang motor at pinagsamang electronic control board ay tumatakbo nang mas malamig, ang VIC stepper motor ay makakamit ang mas mataas na peak torque na maihahambing sa servo motors.
Kahit na sa mataas na bilis, ang VIC stepper motor ay nangangailangan ng mas kaunting kasalukuyang
Hinimok ng mga pag-unlad sa closed-loop na teknolohiya, ang mga stepper motor ay nagagawang tumagos sa mataas na pagganap, mataas na bilis ng mga aplikasyon na dating eksklusibong pagmamay-ari ng mga servo motor
Mga stepper motor na may teknolohiyang closed-loop
Paano kung ang mga bentahe ng closed-loop servo na teknolohiya ay maaaring mailapat sa mga stepper motor?
Makakamit ba natin ang maihahambing na pagganap sa mga servo motor habang napagtatanto pa rin ang mga pakinabang sa gastos ng mga stepper motor?
Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng closed-loop control technology, ang stepper motor ay magiging isang komprehensibong produkto na may mga pakinabang ng parehong servo at stepper motor sa mababang halaga. Dahil ang mga closed-loop na stepper motor ay nag-aalok ng makabuluhang pagpapabuti sa pagganap at kahusayan sa enerhiya, maaari nilang palitan ang mas mahal na servo motor sa dumaraming bilang ng mga high-standard na application.
Ang sumusunod ay isang halimbawa ng isang VIC integrated stepper motor na may naka-embed na closed-loop na kontrol upang ipaliwanag ang pagganap at mga pakinabang at disadvantage ng mga stepper motor na may closed-loop na teknolohiya.
Tumpak na tumugma sa mga kinakailangan sa pagganap
Upang matiyak ang sapat na torque upang malampasan ang mga kaguluhan at maiwasan ang mga nawalang hakbang, karaniwang kailangan ng mga open-loop na stepper na motor na tiyakin na ang torque ay hindi bababa sa 40% na mas mataas kaysa sa halaga na kinakailangan ng application. Ang mga closed-loop toda stepper motor ay walang ganitong problema. Kapag natigil ang mga stepper motor na ito dahil sa sobrang karga, patuloy nilang hahawakan ang load nang hindi nawawala ang torque. Magpapatuloy ang mga ito sa pag-andar pagkatapos maalis ang kondisyon ng labis na karga. Ang pinakamataas na metalikang kuwintas ay maaaring garantisadong sa anumang naibigay na bilis at tinitiyak ng sensor ng posisyon na walang pagkawala ng hakbang. Ang mga closed-loop na stepper motor ay maaaring tukuyin upang eksaktong tumugma sa mga kinakailangan ng torque ng nauugnay na aplikasyon nang hindi nangangailangan ng karagdagang 40% na margin.
Sa mga open-loop na stepper na motor, mahirap matugunan ang mataas na instantaneous torque na kinakailangan dahil sa panganib ng mga nawalang hakbang. Kung ikukumpara sa mga nakasanayang stepper motor, ang VIC closed-loop na stepper motor ay makakamit ng napakabilis na acceleration, mababang ingay sa pagpapatakbo at mababang resonance. Maaari silang gumana sa mas mataas na bandwidth at makamit ang mahusay na pagganap.
Walang cabinet
Isinasama ng Toda ang drive control board sa motor, binabawasan ang dami ng mga kable at pinapasimple ang solusyon sa pagpapatupad. Sa ngayon, maaari kang bumuo ng mga makina nang walang mga cabinet.
Ang pagsasama ng electronics sa mga stepper motor ay nagpapababa ng pagiging kumplikado
Sa teknolohiyang closed-loop, ang mga closed-loop na stepper motor ay nag-aalok sa mga user ng mahusay na katumpakan at kahusayan, na may pagganap ng isang servo motor at ang mababang halaga ng isang stepper motor. Ang mga mas mababang gastos na stepper motor ay unti-unting pumapasok sa mga application na kung hindi man ay dominado ng mga high cost servo motors.
Oras ng post: Abr-10-2023