Kumpi sopii sovelluksellesi? Tutkitaan tärkeimpiä päätöksentekopisteitä, mukaan lukien nopeus, kiihtyvyys ja hintatavoitteet.

Askelmoottorit

Stepper -moottorit koostuvat roottorista, jossa on pysyviä magneetteja ja kiinteä staattori, joka kantaa käämiä. Kun virta kulkee staattorin käämitysten läpi, se tuottaa magneettisen vuon jakauman, joka on vuorovaikutuksessa roottorin magneettikentän jakautumisen kanssa kääntövoiman levittämiseksi. Stepper -moottoreilla on erittäin korkean navan lukumäärä, tyypillisesti 50 tai enemmän. Askelmoottorin kuljettaja virittää jokaisen navan sekvenssinä siten, että roottori kääntyy sarjaan lisäys- tai askeleita. Erittäin korkean navan lukumäärän takia liike näyttää olevan jatkuva.

Teoriassa vaihdelaatikkoa voitaisiin käyttää vääntömomentin lisäämiseen, mutta askelmoottorien alhaisesta nopeudesta tulee ongelma. 10: 1 vaihdelaitteen lisääminen 1200 rpm: n askelmoottoriin saattaa lisätä vääntömomentin suuruusluokkaa, mutta se myös pudottaa nopeuden 120 rpm: iin. Jos moottoria käytetään palloruuvien toimilaitteen tai vastaavan ajamiseen, se ei todennäköisesti tuota riittävää nopeutta sovelluksen tarpeiden tyydyttämiseksi.

Stepper -moottoreita ei yleensä ole saatavana NEMA 34: n suurempiin kehyskokoihin, ja suurin osa sovelluksista putoaa NEMA 17: n tai NEMA 23 -moottorin kooihin. Seurauksena on epätavallista löytää askelmoottoreita, jotka pystyvät tuottamaan yli 1 000 - 2000 unssia tuumaa vääntömomenttia.

Stepper -moottoreilla on myös suorituskykyrajoituksia. Voit ajatella askelmoottoria jousimassan järjestelmänä. Moottorin on katkaistava kitka aloittaakseen ja liikuttaakseen kuormaa, jolloin roottoria ei ole täysin hallittu. Seurauksena on, että komento etenee viidellä vaiheella voi johtaa moottorin kääntämiseen vain neljä vaihetta - tai kuusi.

Jos asema komentaa moottorin eteenpäin 200 askelta, se kuitenkin tekee niin vain muutaman vaiheen sisällä, mikä tuolloin edustaa muutaman prosentin virhettä. Vaikka komentamme askelmoottoreita, joiden resoluutio on tyypillisesti 25 000-50 000 laskua vallankumousta kohti, koska moottori on jousimassan järjestelmä kuorman alla, tyypillinen resoluutiomme on 2 000–6 000 laskua vallankumousta kohti. Silti näissä päätöslauselmissa jopa 200-vaiheinen siirto vastaa murto-osaa tutkinnosta.

Kooderin lisääminen antaa järjestelmälle mahdollisuuden seurata liikkumista tarkasti, mutta se ei pysty voittamaan moottorin perusfysiikkaa. Sovelluksissa, jotka vaativat parempaa paikannustarkkuutta ja resoluutiota, servomoottorit tarjoavat paremman ratkaisun.

Servomoottorit

Kuten Stepper Motors, myös servomoottoreilla on monia toteutuksia. Tarkastellaan yleisintä mallia, joka sisältää roottorin, jossa on pysyviä magneetteja ja kiinteä staattori käämillä. Myös tässä virta luo magneettikentän jakauman, joka toimii roottorilla vääntömomentin kehittämiseksi. Servomoottoreilla on kuitenkin huomattavasti alhaisempi kuin askelmoottorit. Seurauksena on, että ne on suoritettava suljettuna.

Suljetun silmukan toiminta mahdollistaa ohjaimen/aseman komentoon, että kuorma pysyy tietyssä asennossa, ja moottori tekee jatkuvia säätöjä sen pitämiseksi siellä. Siksi servomoottorit voivat toimittaa tosiasiallisen vääntömomentin. Huomaa kuitenkin, että nollanopeuden vääntömomentin skenaario riippuu kuitenkin siitä, että moottori on mitoitettu oikein kuorman hallitsemiseksi ja värähtelyn estämiseksi komennettua sijaintia.

Servomoottorit käyttävät tyypillisesti harvinaisia ​​maametallimagneeteja, kun taas askelmoottorit käyttävät useammin halvempia tavanomaisia ​​magneetteja. Harvinaisten maamatereettiset magneetit mahdollistavat korkeamman vääntömomentin kehittymisen pienemmässä paketissa. Servomoottorit saavat myös vääntömomentin edun fyysisestä koosta. Servomoottorin halkaisijat vaihtelevat tyypillisesti NEMA 17: stä aina 220 mm. Näiden yhdistettyjen tekijöiden seurauksena servomoottorit voivat toimittaa jopa 250 jalan punnan vääntömomentteja.

Nopeuden ja vääntömomentin yhdistelmä antaa servomoottorille mahdollisuuden tuottaa parempaa kiihtyvyyttä kuin askelmoottorit. Ne tarjoavat myös parannettua paikannustarkkuutta suljetun silmukan toiminnan seurauksena.

Viimeiset ajatukset

Servomoottorit tarjoavat kiistattoman suorituskyvyn edun. Toistettavuuden kannalta askelmoottorit voivat kuitenkin olla melko kilpailukykyisiä. Tämä kohta tuo esiin yhteisen väärinkäsityksen askelmoottoreista, mikä on kadonneesta liikkeestä myytti. Kuten aiemmin keskustelimme, askelmoottorin joukkojoukkojen luonne voi johtaa muutamiin kadonneisiin vaiheisiin. Koska asema käskee askeleen siirtyäkseen kulmapaikkaan, kadonneita vaiheita ei kuitenkaan siirry kierrosta kiertoon. Kierto kiertoon, askelmoottorit ovat erittäin toistettavissa. Etsi yksityiskohtaisempi keskustelu tästä aiheesta tulevassa blogiviestissä.

Yllä oleva keskustelu vie meidät lopulliseen avainerotteluun askel -akselien ja servoakselien välillä, mikä on kustannus. Stepper -moottorit eivät yleensä vaadi palautetta, ne käyttävät halvempia magneetteja ja sisältävät harvoin vaihdelaatikkoja. Korkean pylvään määrän ja niiden kyvyn luomisen vuoksi he kuluttavat vähemmän tehoa nolla nopeudella. Seurauksena on, että askelmoottori voi olla suuruusluokkaa halvempaa kuin vertailukelpoinen servomoottori.

Yhteenvetona voidaan todeta, että Stepper -moottorit ovat hyviä ratkaisuja sovelluksiin, joilla on pieni nopeus, alhainen kiihtyvyys ja alhaiset tarkkuusvaatimukset. Askelmoottorit ovat myös yleensä kompakteja ja edullisia. Tämä tekee näistä moottorit sopivan lääketieteelliseen, biotekniikkaan, turvallisuuteen ja puolustukseen ja puolijohteiden valmistussovelluksiin. Servomoottorit ovat parempi valinta järjestelmille, jotka vaativat nopeaa, suurta kiihtyvyyttä ja suurta tarkkuutta. Kompromissi on korkeampi kustannus ja monimutkaisuus. Servomoottoreita käytetään tyypillisesti pakkaamiseen, muuntamiseen, verkkojen käsittelyyn ja vastaaviin sovelluksiin.

Kun hakemuksesi on anteeksiantava, mutta budjettisi ei ole, harkitse askelmoottoria. Jos suorituskyky on tärkein näkökohta, servomoottori tekee työn, mutta on valmis maksamaan enemmän.