Saradong loopmga stepper motorbinago ang performance-to-cost ratio sa maraming aplikasyon ng motion control. Ang tagumpay ng VIC closed-loop progressive motors ay nagbukas din ng posibilidad na palitan ang mga mamahaling servo motors ng mga murangmga stepper motorSa dumaraming bilang ng mga aplikasyon ng industrial automation na may mataas na pamantayan, binabago ng mga pagsulong sa teknolohiya ang performance-to-cost ratio sa pagitan ng mga stepper motor at servo motor.
Mga stepper motor kumpara sa mga servo motor
Ayon sa nakagawiang kaalaman, ang mga servo control system ay mas mahusay na gumaganap sa mga aplikasyon kung saan kinakailangan ang bilis na higit sa 800 RPM at mataas na dynamic na tugon. Ang mga stepper motor ay mas angkop para sa mga aplikasyon na may mas mababang bilis, mababa hanggang katamtamang acceleration at mataas na holding torque.
Kaya ano ang batayan ng kumbensyonal na kaalaman tungkol sa mga stepper motor at servo motor? Suriin natin ito nang mas detalyado sa ibaba.
1. Kasimplehan at gastos
Ang mga stepper motor ay hindi lamang mas mura kaysa sa mga servo motor, mas madali rin silang i-commission at panatilihin. Ang mga stepper motor ay matatag kapag nakatigil at nananatili sa kanilang posisyon (kahit na may mga dynamic load). Gayunpaman, kung kinakailangan ang mas mataas na pagganap para sa ilang partikular na aplikasyon, dapat gamitin ang mas mahal at kumplikadong mga servo motor.
2. Istruktura
Mga stepper motorUmikot nang paunti-unti, gamit ang mga magnetic coil upang unti-unting hilahin ang isang magnet mula sa isang posisyon patungo sa susunod. Upang igalaw ang motor ng 100 posisyon sa anumang direksyon, ang circuit ay nangangailangan ng 100 stepping operations na isagawa sa motor. Gumagamit ang mga stepper motor ng mga pulse upang makamit ang mga unti-unting paggalaw, na nagbibigay-daan sa tumpak na pagpoposisyon nang hindi gumagamit ng anumang feedback sensor.
Iba ang paraan ng paggalaw ng servo motor. Kinokonekta nito ang isang position sensor - i.e. isang encoder - sa magnetic rotor at patuloy na tinutukoy ang eksaktong posisyon ng motor. Sinusubaybayan ng servo ang pagkakaiba sa pagitan ng aktwal na posisyon ng motor at ng inutos na posisyon at inaayos ang kuryente nang naaayon. Pinapanatili ng closed-loop system na ito ang motor sa tamang estado ng paggalaw.
3. Bilis at metalikang kuwintas
Ang pagkakaiba sa pagganap sa pagitan ng mga stepper at servo motor ay nagmumula sa kanilang magkakaibang solusyon sa disenyo ng motor.Mga stepper motoray may mas maraming pole kaysa sa mga servomotor, kaya ang isang buong pag-ikot ng isang stepper motor ay nangangailangan ng mas maraming winding current exchange, na nagreresulta sa mabilis na pagbaba ng torque sa pataas na bilis. Bilang karagdagan, kung naabot ang pinakamataas na torque, maaaring mawala ng stepper motor ang speed synchronization function nito. Dahil sa mga kadahilanang ito, ang mga servo motor 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 bentahe sa torque kaysa sa isang servo motor na may parehong laki.
Habang tumataas ang bilis, bumababa ang torque ng stepper motor
4. Pagpoposisyon
May mahahalagang pagkakaiba sa pagitan ng mga stepper motor at servo motor sa mga aplikasyon kung saan kailangang malaman ang eksaktong posisyon ng makina sa lahat ng oras. Sa mga aplikasyon ng open-loop motion na kinokontrol ng mga stepper motor, 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 isang natigil 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 nabara ng isang bagay, agad itong matutukoy. Ang makina ay titigil sa paggana at hindi kailanman mawawala sa posisyon.
5. Pagkonsumo ng init at enerhiya
Ang mga open-loop stepper motor ay gumagamit ng isang nakapirming kuryente at naglalabas ng maraming init. Ang closed-loop control ay nagbibigay lamang ng kuryenteng kailangan para sa speed loop at samakatuwid ay naiiwasan ang problema ng pag-init ng motor.
Buod ng paghahambing
Ang mga servo control system ay pinakaangkop sa mga high-speed na aplikasyon na kinasasangkutan ng mga dynamic na pagbabago ng load, tulad ng mga robotic arm. Sa kabilang banda, ang mga stepper control system ay mas angkop para sa mga aplikasyon 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 motion control system na kailangang samantalahin ang mga katangian ng mga servo motor ay kailangang patunayan na ang mga mas mamahaling motor na ito ay sulit na sulit.
Mga stepper motor na may closed-loop control
Ang stepper motor na may integrated electronic control ay katumbas ng isang two-phase brushless DC motor at kayang magsagawa ng position loop control, speed loop control, DQ control, at iba pang mga algorithm. Ginagamit ang isang single-turn absolute encoder para sa closed-loop commutation, kaya tinitiyak ang pinakamainam na torque sa anumang bilis.
Mababang konsumo ng enerhiya at pagpapanatiling malamig
Ang mga VIC stepper motor ay lubos na matipid sa enerhiya. Hindi tulad ng mga open-loop stepper motor, na palaging gumagana sa full current command at nagdudulot ng mga problema sa init at ingay, ang current ay nagbabago ayon sa aktwal na mga kondisyon ng paggalaw, halimbawa sa panahon ng acceleration at deceleration. Katulad ng mga servo, ang current na kinokonsumo ng mga stepper motor na ito sa anumang oras ay proporsyonal sa aktwal na torque na kinakailangan. Dahil mas malamig ang pagpapatakbo ng motor at integrated electronic control board, ang mga VIC stepper motor ay maaaring makamit ang mas mataas na peak torque na maihahambing sa mga servo motor.
Kahit sa matataas na bilis, ang mga VIC stepper motor ay nangangailangan ng mas kaunting kuryente
Dahil sa mga pagsulong sa closed-loop na teknolohiya, ang mga stepper motor ay kayang tumagos sa mga aplikasyon na may mataas na pagganap at bilis na dating eksklusibo para sa mga servo motor.
Mga stepper motor na may closed-loop na teknolohiya
Paano kung ang mga bentahe ng closed-loop servo technology ay mailalapat sa mga stepper motor?
Makakamit ba natin ang maihahambing na pagganap sa mga servo motor habang natatanto pa rin ang mga bentahe sa gastos ng mga stepper motor?
Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng teknolohiya ng closed-loop control, ang stepper motor ay magiging isang komprehensibong produkto na may mga bentahe ng parehong servo at stepper motor sa mababang halaga. Dahil ang closed-loop stepper motor ay nag-aalok ng mga makabuluhang pagpapabuti sa pagganap at kahusayan sa enerhiya, maaari nilang palitan ang mas mamahaling servo motor sa parami nang parami ang mga aplikasyon na may mataas na pamantayan.
Ang sumusunod ay isang halimbawa ng isang VIC integrated stepper motor na may naka-embed na closed-loop control upang ipaliwanag ang pagganap at mga kalamangan at kahinaan ng mga stepper motor na may closed-loop na teknolohiya.
Mga eksaktong katugmang kinakailangan sa pagganap
Upang matiyak ang sapat na torque upang malampasan ang mga abala at maiwasan ang mga nawawalang hakbang, karaniwang kailangang tiyakin ng mga open-loop stepper motor na ang torque ay hindi bababa sa 40% na mas mataas kaysa sa halagang kinakailangan ng aplikasyon. Ang mga closed-loop stepper motor ngayon ay walang ganitong problema. Kapag ang mga stepper motor na ito ay nag-stall dahil sa overload, patuloy nilang hahawakan ang load nang hindi nawawalan ng torque. Patuloy silang gagana pagkatapos maalis ang kondisyon ng overload. Maaaring garantiyahan ang maximum torque sa anumang bilis at tinitiyak ng position sensor na walang pagkawala ng hakbang. Samakatuwid, maaaring tukuyin ang mga closed-loop stepper motor upang eksaktong tumugma sa mga kinakailangan sa torque ng nauugnay na aplikasyon nang hindi nangangailangan ng karagdagang 40% na margin.
Sa mga open-loop stepper motor, mahirap matugunan ang mataas na agarang pangangailangan sa torque dahil sa panganib ng pagkawala ng mga hakbang. Kung ikukumpara sa mga kumbensyonal na stepper motor, ang VIC closed-loop stepper motor ay maaaring makamit ang napakabilis na acceleration, mababang operational noise at mababang resonance. Maaari silang gumana sa mas mataas na bandwidth at makamit ang mahusay na pagganap.
Walang kabinet
Isinasama ng Toda ang drive control board sa motor, na binabawasan ang dami ng mga kable at pinapasimple ang solusyon sa pagpapatupad. Gamit ang toda, maaari kang bumuo ng mga makina nang walang mga kabinet.
Ang pagsasama ng mga elektroniko sa mga stepper motor ay nakakabawas ng pagiging kumplikado
Gamit ang closed-loop na teknolohiya, ang closed-loop stepper motors ay nag-aalok sa mga gumagamit ng mahusay na katumpakan at kahusayan, kasama ang pagganap ng isang servo motor at mababang halaga ng isang stepper motor. Ang mga mas murang stepper motor ay unti-unting tumatagos sa mga aplikasyon na kung hindi man ay pinangungunahan ng mga mamahaling servo motor.
Oras ng pag-post: Abril-10-2023