Welches ist richtig für Ihre Bewerbung? Lassen Sie uns wichtige Entscheidungskriterien wie Geschwindigkeit, Beschleunigung und Preisziele untersuchen.

Schrittmotoren

Schrittmotoren bestehen aus einem Rotor mit permanenten Magneten und einem stationären Stator, der die Wicklungen trägt. Wenn der Strom durch die Statorwicklungen verläuft, erzeugt er eine magnetische Flussverteilung, die mit der Magnetfeldverteilung des Rotors interagiert, um eine Drehkraft aufzutragen. Stepper -Motoren haben eine sehr hohe Stangenzahlen, typischerweise 50 oder mehr. Der Stepper -Motorfahrer treibt jeden Pol nacheinander an, so dass sich der Rotor in eine Reihe von Inkrementen oder Schritten verwandelt. Aufgrund der Anzahl der sehr hohen Pole scheint die Bewegung kontinuierlich zu sein.

Theoretisch könnte ein Getriebe verwendet werden, um das Drehmoment zu erhöhen, aber hier wird die niedrige Geschwindigkeit von Schrittmotoren zum Problem. Das Hinzufügen eines 10: 1 -Zahnradrückgangs zu einem Schrittmotor von 1.200 U / min kann das Drehmoment um eine Größenordnung erhöhen, die Geschwindigkeit jedoch auch auf 120 U / min fallen. Wenn der Motor verwendet wird, um einen Stellantrieb oder einen ähnlichen Kugel zu fahren, liefert er wahrscheinlich keine ausreichende Geschwindigkeit, um die Anforderungen der Anwendung zu erfüllen.

Schrittmotoren sind in der Regel in Rahmengrößen größer als NEMA 34 erhältlich, wobei die meisten Anwendungen in den Motorgrößen NEMA 17 oder NEMA 23 fallen. Infolgedessen ist es ungewöhnlich, Stepper -Motoren zu finden, die mehr als 1.000 bis 2.000 Unzen Zoll Drehmoment produzieren können.

Schrittmotoren haben ebenfalls Leistungsbeschränkungen. Sie können sich einen Schrittmotor als Federmassensystem vorstellen. Der Motor muss die Reibung brechen, um die Last zu drehen und zu bewegen. An diesem Punkt ist der Rotor nicht vollständig kontrolliert. Infolgedessen kann ein Befehl, der um fünf Schritte voranschreitet, nur dazu führen, dass der Motor vier Schritte dreht - oder sechs.

Wenn der Antrieb einen Motor zur Verfügung stellt, um 200 Schritte voranzutreiben, wird dies in nur wenigen Schritten erfolgen, was an diesem Punkt einen Fehler von einigen Prozent darstellt. Obwohl wir Schrittmotoren mit einer Auflösung von typischerweise zwischen 25.000 und 50.000 Zählungen pro Revolution befehlen, da der Motor ein Federmassensystem unter Last ist, beträgt unsere typische Auflösung 2.000 bis 6.000 Zählungen pro Revolution. Bei diesen Auflösungen entspricht sogar ein 200-Stufen-Zug einem Bruchteil eines Grades.

Durch das Hinzufügen eines Encoders kann das System die Bewegung genau verfolgen, aber es kann nicht in der Lage sein, die grundlegende Physik des Motors zu überwinden. Für Anwendungen, die eine verbesserte Positionierungsgenauigkeit und -auflösung erfordern, bieten Servomotoren eine bessere Lösung.

Servo -Motoren

Wie Stepper -Motoren haben Servo -Motoren viele Implementierungen. Betrachten wir das häufigste Design, das einen Rotor mit dauerhaften Magneten und einen stationären Stator mit den Wicklungen enthält. Auch hier erzeugt der Strom eine Magnetfeldverteilung, die auf den Rotor wirkt, um das Drehmoment zu entwickeln. Servomotoren haben jedoch erheblich niedrigere Pole als Steppermotoren. Infolgedessen müssen sie geschlossen werden.

Der Betrieb mit geschlossenem Schleifen ermöglicht es dem Controller/dem Befehl, dass die Last jedoch an einer bestimmten Position verbleibt, und der Motor wird kontinuierliche Anpassungen vornehmen, um sie dort zu halten. Somit können Servomotoren de facto das Drehmoment halten. Beachten Sie jedoch, dass das Drehmomentszenario mit Nullgeschwindigkeit davon abhängt, dass der Motor ordnungsgemäß dimensioniert wird, um die Last zu steuern und eine Oszillation über den befohlenen Standort zu verhindern.

Servomotoren verwenden normalerweise Seltenerdmagnete, während Schrittmotoren häufiger weniger teure herkömmliche Magnete verwenden. Seltenerde-Magnete ermöglichen die Entwicklung eines höheren Drehmoments in einem kleineren Paket. Servomotoren erhalten auch einen Drehmomentvorteil aus ihrer allgemeinen physischen Größe. Servomotorendurchmesser reichen typischerweise von NEMA 17 bis zu 220 mm. Infolge dieser kombinierten Faktoren können Servomotoren Drehmomente von bis zu 250 Fuß-Pfund liefern.

Die Kombination von Geschwindigkeit und Drehmoment ermöglicht es Servomotoren, eine bessere Beschleunigung zu liefern als Schrittmotoren. Sie liefern auch eine verbesserte Positionierungsgenauigkeit infolge des Betriebs mit geschlossenem Schleifen.

Letzte Gedanken

Servomotoren bieten einen unbestreitbaren Leistungsvorteil. In Bezug auf die Wiederholbarkeit können Stepper -Motoren jedoch ziemlich wettbewerbsfähig sein. Dieser Punkt bringt ein gemeinsames Missverständnis über Stepper -Motoren auf, nämlich der Mythos der verlorenen Bewegung. Wie wir bereits diskutiert haben, kann die Massenbestandschule eines Schrittmotors zu einigen verlorenen Schritten führen. Da das Laufwerk den Stepper befiehlt, sich an einen Winkelort zu bewegen, werden verlorene Schritte jedoch nicht von der Rotation zur Rotation übertragen. Rotation zur Rotation, Schrittmotoren sind sehr wiederholbar. Suchen Sie nach einer detaillierteren Diskussion dieses Themas in einem zukünftigen Blog -Beitrag.

Die obige Diskussion bringt uns zu einer endgültigen Differenzierung zwischen Schritt -Achsen und Servomachsen, was Kosten ist. Steppermotoren erfordern normalerweise kein Feedback, sie verwenden weniger teure Magnete und enthalten selten Getriebe. Aufgrund der Anzahl hoher Pole und ihrer Fähigkeit, das Drehmoment zu erzeugen, verbrauchen sie weniger Leistung bei Null. Infolgedessen kann ein Schrittmotor einer Größenordnung kostengünstiger sein als ein vergleichbarer Servomotor.

Zusammenfassend sind Schrittmotoren gute Lösungen für Anwendungen mit geringer Geschwindigkeit, niedriger Beschleunigung und geringen Genauigkeitsanforderungen. Schrittmotoren sind auch in der Regel kompakt und kostengünstig. Dies macht diese Motoren gut für medizinische, biotechische, Sicherheit und Verteidigung und Halbleiterfertigungsanwendungen geeignet. Servomotoren sind eine bessere Wahl für Systeme, die hohe Geschwindigkeit, hohe Beschleunigung und hohe Genauigkeit erfordern. Der Kompromiss ist eine höhere Kosten und Komplexität. Servomotoren werden normalerweise in Verpackungen, Konvertieren, Webverarbeitung und ähnlichen Anwendungen verwendet.

Wenn Ihre Bewerbung vergeblich ist, Ihr Budget nicht ist, sollten Sie einen Schrittmotor in Betracht ziehen. Wenn die Leistung der wichtigste Aspekt ist, erledigt ein Servomotor den Job, ist jedoch bereit, mehr zu bezahlen.