Какой из них подходит для вашего приложения? Давайте рассмотрим ключевые критерии решения, включая скорость, ускорение и ценовые цели.

Шаговые двигатели

Шаповые двигатели состоят из ротора с постоянными магнитами и стационарным статором, который несет обмотки. Когда ток проходит через обмотки статора, он генерирует распределение магнитного потока, которое взаимодействует с распределением ротора магнитного поля, чтобы применить силу поворота. Шаповые двигатели имеют очень высокий уровень полюсов, как правило, 50 или более. Драйвер шагового двигателя заряжает каждый полюс в последовательности, так что ротор поворачивается серией приращений или шагов. Из -за очень высокого количества полюсов движение кажется непрерывным.

Теоретически, коробка передач может быть использована для увеличения крутящего момента, но именно здесь низкая скорость шаговых двигателей становится проблемой. Добавление редуктора передачи 10: 1 к шаговому двигателю 1200 об / мин может увеличить крутящий момент на порядок, но также снизит скорость до 120 об / мин. Если двигатель используется для управления приводом шарика или аналогичного, он, вероятно, не обеспечит достаточную скорость для удовлетворения потребностей приложения.

Шаповые двигатели, как правило, недоступны в размерах кадров, больше, чем NEMA 34, причем большинство приложений падают в размерах двигателей NEMA 17 или NEMA 23. В результате необычно найти шаговые двигатели, способные производить крутящий момент до 1000 до 2000 унций.

Stepper Motors также имеют ограничения производительности. Вы можете думать о шаговом двигателе как о системе пружины. Двигатель должен сломать трение, чтобы начать поворот и перемещать нагрузку, после чего ротор не полностью контролируется. В результате команда для продвижения на пять шагов может привести только к тому, что двигатель перевернет четыре шага или шесть.

Однако, если привод командует двигателем для продвижения 200 шагов, он сделает это в течение всего нескольких шагов, что в этот момент представляет собой ошибку в несколько процентов. Несмотря на то, что мы командуем шаговыми двигателями с разрешением, как правило, от 25 000 до 50 000 отсчетов за революцию, поскольку двигатель находится в системе пружинного масса под нагрузкой, наше типичное разрешение составляет от 2000 до 6000 счетов за революцию. Тем не менее, в этих резолюциях даже 200-шаговый ход соответствует доли степени.

Добавление энкодера позволит системе точно отслеживать движение, но она не сможет преодолеть основную физику двигателя. Для приложений, требующих улучшенной точности и разрешения позиционирования, сервоприводы обеспечивают лучшее решение.

Сервоприводы

Как и Stepper Motors, серво -моторы имеют много реализаций. Давайте рассмотрим наиболее распространенный дизайн, который включает в себя ротор с постоянными магнитами и стационарным статором с обмотками. Здесь также ток создает распределение магнитного поля, которое действует на ротор для развития крутящего момента. Однако серво -моторы имеют значительно более низкий уровень полюсов, чем шаговые двигатели, однако. В результате они должны быть запускаются в закрытом контуре.

Операция с замкнутым контуром позволяет контроллеру/приводу к команде, что нагрузка остается в определенном положении, и двигатель будет вносить постоянные регулировки, чтобы удерживать его там. Таким образом, сервоприводы могут доставлять де -факто крутящий момент. Обратите внимание, однако, сценарий крутящего момента с нулевой скоростью зависит от правильного размера двигателя для управления нагрузкой и предотвращения колебаний по поводу командованного местоположения.

Сервовики обычно используют редкоземельные магниты, в то время как шаговые двигатели чаще используют менее дорогие обычные магниты. Редко-земля магнитов обеспечивает развитие более высокого крутящего момента в меньшей упаковке. Сервомоты также получают преимущество крутящего момента от их общего физического размера. Диаметры серво -двигателя обычно варьируются от NEMA 17 до 220 мм. В результате этих комбинированных факторов сервоприводы могут доставлять крутящие тьму до 250 футов.

Комбинация скорости и крутящего момента позволяет сервоприводам обеспечивать лучшее ускорение, чем шаговые двигатели. Они также обеспечивают улучшенную точность позиционирования в результате операции с закрытым контуром.

Последние мысли

Servo Motors предлагают неоспоримое преимущество в производительности. Однако с точки зрения повторяемости шаговые двигатели могут быть довольно конкурентоспособными. Эта точка приводит к общему заблуждению о шаговых двигателях, который является мифом о потерянном движении. Как мы уже обсуждали ранее, природа массового поприка шагового двигателя может привести к нескольким потерянным шагам. Поскольку привод командует шагом для перемещения в угловое место, однако, потерянные шаги не переносятся от вращения к вращению. Вращение к вращению, шаговые двигатели очень повторяются. Ищите более подробное обсуждение этой темы в будущем сообщении в блоге.

Приведенное выше обсуждение приводит нас к окончательному ключевому дифференциации между осями ступени и серво -осями, что является стоимостью. Шаповые двигатели обычно не требуют обратной связи, они используют менее дорогие магниты, и они редко включают коробки передач. Из -за высокого количества полюсов и их способности генерировать крутящий момент, они потребляют меньше мощности на нулевой скорости. В результате шаговый двигатель может стоить на порядок дешевле, чем сопоставимый сервопривод.

Подводя итог, шаговые двигатели являются хорошими решениями для приложений с низкой скоростью, низкой ускорением и низкой точностью. Шаровые двигатели также имеют тенденцию быть компактными и недорогими. Это делает эти двигатели подходящими для медицинского, биотехнологического, безопасности и защиты, а также полупроводниковых производственных приложений. Сервомоты являются лучшим выбором для систем, требующих высокой скорости, высокой ускорения и высокой точности. Компромисс-это более высокая стоимость и сложность. Сервовики обычно используются в упаковке, преобразовании, веб -обработке и аналогичных приложениях.

Когда ваше приложение прощается, но ваш бюджет - нет, рассмотрите шаговый мотор. Если производительность является наиболее важным аспектом, сервопривод выполнит работу, но будьте готовы платить больше.