Sammenligning mellem børsteløs stepmotor og servomotor

Med fremkomsten af ​​helt digitale AC-servosystemer bliver AC-servomotorer i stigende grad brugt i digitale styresystemer. For at tilpasse sig udviklingstrenden inden for digital kontrol bruger de fleste bevægelseskontrolsystemer stepmotorer eller helt digitale AC servomotorer som executive motorer. Selvom de to er ens i styringsmetoder (pulstog og retningssignal), er der store forskelle i ydeevne og applikationer.

Den grundlæggende forskel mellem traditionelle stepmotorer og servomotorer er motortypen og dens kontrolmetode. Stepmotorer bruger normalt 50 til 100 polet børsteløse motorer, mens typiske servomotorer kun har 4 til 12 poler. En pol er et område af en motor, hvor nord- eller sydpolen genereres af en permanent magnetmagnet eller en spole, der passerer gennem en viklingsstrøm.

Stepmotorer behøver ikke en encoder, fordi de kan bevæge sig præcist mellem flere poler, mens meget få servomotorer kræver en encoder for at spore deres position. Når servoenheden aflæser forskellen mellem motorencoderen og kommandopositionen [lukket sløjfe] og justerer den nødvendige strøm til bevægelse, bruger stepmotoren kun puls [åben sløjfe] til at bevæge sig trinvist.

1. Forskellig kontrolnøjagtighed

Trinvinklen for den tofasede hybride stepmotor er generelt 3,6 grader og 1,8 grader, og trinvinklen for den femfasede hybride stepmotor er generelt 0,72 grader og 0,36 grader. Der er også nogle højtydende stepmotorer med en mindre trinvinkel. For eksempel har en trinmotor til værktøjsmaskiner med langsomme tråde produceret af Stone Company en trinvinkel på 0,09 grader; den trefasede hybrid-trinmotor produceret af tyske Bergerlahr (bergerlahr) har en trinvinkel på Kodekontakten er indstillet til 1,8, 0,9, 0,72, 0,36, 0,18, 0,09, 0,072, 0,036, hvilket er kompatibelt med trinvinklen på to -fase og fem-fase hybrid stepmotorer.

To: forskellige lavfrekvenskarakteristika

Stepmotorer er tilbøjelige til lavfrekvente vibrationer ved lave hastigheder. Vibrationsfrekvensen er relateret til belastningstilstanden og drevets ydeevne. Det anses generelt for, at vibrationsfrekvensen er halvdelen af ​​motorens ubelastede startfrekvens. Dette lavfrekvente vibrationsfænomen bestemt af stepmotorens arbejdsprincip er meget ugunstigt for maskinens normale drift. Når stepmotoren arbejder ved lav hastighed, bør dæmpningsteknologi generelt bruges til at overvinde lavfrekvente vibrationsfænomenet, såsom at tilføje en dæmper til motoren eller bruge underopdelingsteknologi på drevet.

Tre: forskellige momentfrekvenskarakteristika

Udgangsmomentet fra en stepmotor falder med stigningen i hastigheden og vil falde kraftigt ved en højere hastighed, så dens maksimale arbejdshastighed er generelt 300 til 600 rpm.

AC-servomotoren har et konstant drejningsmoment, det vil sige, at den kan udsende et nominelt drejningsmoment inden for dens nominelle hastighed (generelt 2000 rpm eller 3000 rpm) og en konstant effekt over den nominelle hastighed.

Fire: forskellig overbelastningskapacitet

Stepmotorer har generelt ikke overbelastningskapacitet. AC servomotorer har stærk overbelastningskapacitet. Tag Panasonic AC servosystemet som et eksempel, det har hastighedsoverbelastning og drejningsmomentoverbelastningskapacitet. Det maksimale drejningsmoment er tre gange det nominelle drejningsmoment, som kan bruges til at overvinde inertimomentet for inertibelastningen i startøjeblikket. Fordi stepmotorer ikke har denne overbelastningskapacitet, for at overvinde dette inertimoment ved valg af model, er det ofte nødvendigt at vælge en motor med et større drejningsmoment, og maskinen har ikke brug for så stort et drejningsmoment under normal drift, så der kommer et moment. Fænomenet affald.

Fem: forskellig driftsydelse

Stepmotoren styres af åben sløjfestyring. Hvis startfrekvensen er for høj, eller belastningen er for stor, er det let at miste skridt eller gå i stå. Når hastigheden er for høj, er den let at overskride. Derfor bør den håndteres godt for at sikre dens kontrolnøjagtighed. Problemer med hastighed op og ned. AC servodrivsystemet er en lukket sløjfestyring. Drevet kan direkte sample feedbacksignalet fra motorencoderen. Positionsløkken og hastighedsløkken er dannet indeni. Generelt vil stepmotoren ikke miste trin eller overskride, og kontrolydelsen er mere pålidelig.

Seks: Hastighed påvirker ydeevnen forskelligt

Det tager 200 til 400 millisekunder for en stepmotor at accelerere fra stilstand til en arbejdshastighed (generelt flere hundrede omdrejninger pr. minut). AC-servosystemets accelerationsydelse er bedre. Tager man Panasonic msma400w AC servomotoren som eksempel, tager det kun et par millisekunder at accelerere fra stilstand til dens nominelle hastighed på 3000rpm, som kan bruges i kontrolsituationer, der kræver hurtig start og stop.