איזה מהם מתאים ליישום שלך? בואו נחקור קריטריונים מרכזיים להחלטה, כולל מהירות, האצה ויעדי מחיר.

סטפר מוטורס

מנועי צעד מורכבים מרוטור עם מגנטים קבועים וסטטור נייח הנושא את הפיתולים. כאשר זרם עובר דרך פיתולי הסטטור, הוא יוצר התפלגות שטף מגנטי המקיים אינטראקציה עם התפלגות השדה המגנטי של הרוטור כדי להפעיל כוח סיבוב. מנועי צעד כוללים ספירת מוטות גבוהה מאוד, בדרך כלל 50 או יותר. נהג מנוע הצעד ממריץ כל מוט ברצף כך שהרוטור מסתובב בסדרה של מרווחים, או צעדים. בגלל ספירת הקטבים הגבוהה מאוד, נראה שהתנועה מתמשכת.

בתיאוריה, תיבת הילוכים יכולה לשמש כדי להגדיל את המומנט, אבל זה המקום שבו המהירות הנמוכה של מנועי צעד הופכת לבעיה. הוספת מפחית הילוכים של 10:1 למנוע צעד של 1,200 סל"ד עשויה להגביר את המומנט בסדר גודל, אך היא גם תוריד את המהירות ל-120 סל"ד. אם המנוע משמש להנעת מפעיל בורג כדורי או דומה, כנראה שהוא לא יספק מהירות מספקת כדי לספק את צרכי היישום.

מנועי צעד בדרך כלל אינם זמינים בגדלי מסגרת גדולים יותר מ-NEMA 34, כאשר רוב היישומים נופלים בגדלים של מנוע NEMA 17 או NEMA 23. כתוצאה מכך, זה יוצא דופן למצוא מנועי צעד המסוגלים לייצר יותר מ-1,000 עד 2,000 אינצ'ים של אונקיות של מומנט.

למנועי צעד יש גם מגבלות ביצועים. אתה יכול לחשוב על מנוע צעד כמערכת קפיצית מסה. המנוע צריך לשבור חיכוך כדי להתחיל להסתובב ולהזיז את העומס, ובשלב זה הרוטור אינו נשלט במלואו. כתוצאה מכך, פקודה להתקדם בחמישה שלבים עשויה לגרום לכך שהמנוע יפנה רק ארבעה שלבים - או שישה.

אם הכונן מצווה על מנוע להתקדם 200 צעדים, לעומת זאת, הוא יעשה זאת תוך מספר צעדים בלבד, אשר בשלב זה מייצג שגיאה של כמה אחוזים. למרות שאנו פקודות על מנועי צעד ברזולוציה של בין 25,000 ל-50,000 ספירות לכל סיבוב, מכיוון שהמנוע הוא מערכת קפיצית תחת עומס, הרזולוציה האופיינית שלנו היא 2,000 עד 6,000 ספירות לכל סיבוב. ובכל זאת, בהחלטות אלו, אפילו מהלך של 200 צעדים מתאים לשבריר של מעלה.

הוספת מקודד תאפשר למערכת לעקוב במדויק אחר תנועה, אך היא לא תוכל להתגבר על הפיזיקה הבסיסית של המנוע. עבור יישומים הדורשים דיוק ורזולוציה משופרים של מיקום, מנועי סרוו מספקים פתרון טוב יותר.

מנועי סרוו

כמו מנועי צעד, למנועי סרוו יש יישומים רבים. בואו ניקח בחשבון את העיצוב הנפוץ ביותר, המשלב רוטור עם מגנטים קבועים וסטטור נייח עם הפיתולים. גם כאן, הזרם יוצר חלוקת שדה מגנטי הפועלת על הרוטור לפיתוח מומנט. עם זאת, למנועי סרוו יש ספירת קטבים נמוכה משמעותית מאשר למנועי צעד. כתוצאה מכך, יש להפעיל אותם בלולאה סגורה.

פעולה בלולאה סגורה מאפשרת לבקר/הכונן להורות שהעומס יישאר במיקום מסוים, עם זאת, והמנוע יבצע התאמות מתמשכות כדי להחזיק אותו שם. לפיכך, מנועי סרוו יכולים לספק מומנט החזקה דה פקטו. שים לב, עם זאת, תרחיש המומנט של מהירות אפס תלוי בגודל המנוע כראוי כדי לשלוט בעומס ולמנוע תנודה לגבי המיקום המצוין.

מנועי סרוו משתמשים בדרך כלל במגנטים של אדמה נדירה בעוד מנועי צעד משתמשים בתדירות גבוהה יותר במגנטים קונבנציונליים זולים יותר. מגנטים של אדמה נדירה מאפשרים פיתוח מומנט גבוה יותר באריזה קטנה יותר. מנועי סרוו גם מקבלים יתרון מומנט מהגודל הפיזי הכללי שלהם. קוטרי מנוע סרוו נעים בדרך כלל מ-NEMA 17 עד 220 מ"מ. כתוצאה מגורמים משולבים אלה, מנועי סרוו יכולים לספק מומנטים של עד 250 רגל פאונד.

השילוב של מהירות ומומנט מאפשר למנועי סרוו לספק תאוצה טובה יותר מאשר מנועי צעד. הם גם מספקים דיוק מיקום משופר כתוצאה מפעולה בלולאה סגורה.

מחשבות אחרונות

מנועי סרוו מציעים יתרון ביצועים שאין להכחישו. עם זאת, מבחינת יכולת החזרה, מנועי צעד יכולים להיות תחרותיים למדי. נקודה זו מעלה תפיסה שגויה נפוצה לגבי מנועי צעד, שהיא המיתוס של תנועה אבודה. כפי שדיברנו בעבר, אופי הקפיץ המסה של מנוע צעד עשוי לגרום לכמה צעדים אבודים. מכיוון שהכונן מצווה על הסטפר לעבור למיקום זוויתי, צעדים אבודים אינם מועברים מסיבוב לסיבוב. סיבוב לסיבוב, מנועי צעד ניתנים לשחזור מאוד. חפש דיון מפורט יותר בנושא זה בפוסט עתידי בבלוג.

הדיון לעיל מביא אותנו להבחנה מרכזית אחרונה בין צירי צעד לצירי סרוו, שהיא עלות. מנועי צעד בדרך כלל אינם דורשים משוב, הם משתמשים במגנטים זולים יותר, ולעתים רחוקות הם משלבים תיבות הילוכים. בגלל ספירת הקטבים הגבוהה והיכולת שלהם ליצור מומנט החזקה, הם צורכים פחות כוח במהירות אפסית. כתוצאה מכך, מנוע צעד יכול להיות עד סדר גודל פחות יקר ממנוע סרוו דומה.

לסיכום, מנועי צעד הם פתרונות טובים ליישומים עם מהירות נמוכה, תאוצה נמוכה ודיוק נמוך. מנועי צעד גם נוטים להיות קומפקטיים וזולים. זה הופך את המנועים הללו למתאימים ליישומי ייצור רפואי, ביוטכנולוגיה, אבטחה והגנה וייצור מוליכים למחצה. מנועי סרוו הם בחירה טובה יותר עבור מערכות הדורשות מהירות גבוהה, תאוצה גבוהה ודיוק גבוה. הפשרה היא עלות ומורכבות גבוהות יותר. מנועי סרוו משמשים בדרך כלל באריזה, המרה, עיבוד אינטרנט ויישומים דומים.

כאשר הבקשה שלך סלחנית אך התקציב שלך לא, שקול מנוע צעד. אם הביצועים הם ההיבט החשוב ביותר, מנוע סרוו יעשה את העבודה אבל יהיה מוכן לשלם יותר.