Uygulamanız için hangisi doğru? Hız, ivme ve fiyat hedefleri de dahil olmak üzere önemli karar kriterlerini keşfedelim.

Step motorlar

Step motorlar, kalıcı mıknatıslara sahip bir rotor ve sargıları taşıyan sabit bir statordan oluşur. Akım stator sargılarından geçtiğinde, bir dönüş kuvveti uygulamak için rotorun manyetik alan dağılımı ile etkileşime giren manyetik bir akı dağılımı üretir. Step Motors, genellikle 50 veya daha fazla olmak üzere çok yüksek kutup sayılarına sahiptir. Step motor sürücüsü, rotorun bir dizi artış veya adımda dönmesi için her kutbu sırayla enerji verir. Çok yüksek kutup sayısı nedeniyle, hareket sürekli görünmektedir.

Teoride, torku arttırmak için bir şanzıman kullanılabilir, ancak bu step motorların düşük hızının bir sorun haline geldiği yerdir. 1.200 rpm'lik bir step motora 10: 1 dişli redüktör eklemek, torku büyüklük sırasına göre artırabilir, ancak hızı 120 rpm'ye düşürecektir. Motor bir top vidalı aktüatör veya benzeri sürmek için kullanılıyorsa, muhtemelen uygulamanın ihtiyaçlarını karşılamak için yeterli hız sağlamaz.

Steper motorlar genellikle NEMA 34'ten daha büyük çerçeve boyutlarında mevcut değildir, çoğu uygulama NEMA 17 veya NEMA 23 motor boyutlarına düşer. Sonuç olarak, 1.000 ila 2.000 ons inç tork üretebilen step motorları bulmak olağandışıdır.

Step Motors'un performans sınırlamaları da vardır. Bir step motorunu bir yay kütlesi sistemi olarak düşünebilirsiniz. Motorun dönmeye başlamak ve yükü hareket ettirmek için sürtünmeyi kırması gerekir, bu noktada rotor tam olarak kontrol edilmez. Sonuç olarak, beş adım ilerleme komutu sadece motorun dört adımı veya altı adımı çevirmesine neden olabilir.

Bununla birlikte, sürücü bir motoru 200 adımı ilerletmek için komuta ederse, bunu sadece birkaç adım içinde yapar, bu da bu noktada yüzde birkaç hatayı temsil eder. Stepper Motors'a devrim başına tipik olarak 25.000 ila 50.000 sayım çözünürlüğüne sahip olsak da, motor yük altında bir yay kütlesi sistemdir, tipik çözünürlüğümüz devrim başına 2.000 ila 6.000 sayımdır. Yine de, bu kararlarda, 200 adımlı bir hareket bile bir derecenin bir kısmına karşılık gelir.

Bir kodlayıcı eklemek, sistemin hareketi doğru bir şekilde izlemesini sağlayacaktır, ancak motorun temel fiziğinin üstesinden gelemez. Geliştirilmiş konumlandırma doğruluğu ve çözünürlüğü gerektiren uygulamalar için Servo motorları daha iyi bir çözüm sunar.

Servo Motorları

Step Motors gibi, Servo Motors'un birçok uygulaması var. Kalıcı mıknatıslara sahip bir rotor ve sargılı sabit bir stator içeren en yaygın tasarımı ele alalım. Burada da akım, tork geliştirmek için rotor üzerinde hareket eden manyetik bir alan dağılımı oluşturur. Servo motorları, step motorlardan önemli ölçüde daha düşük kutup sayılarına sahiptir. Sonuç olarak, kapalı döngü çalıştırılmalıdır.

Kapalı döngü işlemi, denetleyicinin/sürücünün yükün belirli bir konumda kaldığını komuta etmesini sağlar ve motorun orada tutulması için sürekli ayarlamalar yapacaktır. Böylece, servo motorlar fiili tutma torku sağlayabilir. Bununla birlikte, sıfır hızlı tork senaryosu, yükü kontrol etmek ve komuta edilen yer hakkında salınımı önlemek için motorun düzgün bir şekilde boyutlandırılmasına bağlıdır.

Servo motorları tipik olarak nadir toprak mıknatıslar kullanırken step motorlar daha sık daha az pahalı geleneksel mıknatıslar kullanır. Nadir toprak mıknatıslar, daha küçük bir pakette daha yüksek tork geliştirilmesini sağlar. Servo motorları ayrıca genel fiziksel boyutlarından tork avantajı elde eder. Servo motor çapları tipik olarak NEMA 17'den 220 mm'ye kadar değişir. Bu kombine faktörlerin bir sonucu olarak, servo motorlar 250 ayak-pound'a kadar torklar verebilir.

Hız ve tork kombinasyonu, servo motorların step motorlardan daha iyi ivme kazandırmasını sağlar. Ayrıca, kapalı döngü işleminin bir sonucu olarak gelişmiş konumlandırma doğruluğu sağlarlar.

Son Düşünceler

Servo motorları yadsınamaz bir performans avantajı sunar. Bununla birlikte, tekrarlanabilirlik açısından, step motorlar oldukça rekabetçi olabilir. Bu nokta, kayıp hareketin efsanesi olan Bozlu Motorlar hakkında yaygın bir yanlış anlama getiriyor. Daha önce tartıştığımız gibi, bir step motorunun kitlesel bahar doğası birkaç kayıp adımla sonuçlanabilir. Sürücü step'i açısal bir yere taşımaya komuta ettiğinden, kayıp adımlar dönüşten dönüşe geçilmez. Dönüşe dönüş, step motorlar oldukça tekrarlanabilir. Gelecekteki bir blog yazısında bu konunun daha ayrıntılı bir tartışmasını arayın.

Yukarıdaki tartışma bizi step eksenleri ve maliyet olan servo eksenleri arasında son bir anahtar farklılaşmasına getiriyor. Step Motorlar tipik olarak geri bildirim gerektirmez, daha ucuz mıknatıslar kullanırlar ve nadiren şanzımanlar içerir. Yüksek kutup sayısı ve tutma torku üretme yetenekleri nedeniyle, sıfır hızda daha az güç tüketir. Sonuç olarak, bir step motor, karşılaştırılabilir bir servo motordan daha ucuz bir büyüklük sırasına kadar olabilir.

Özetlemek gerekirse, step motorlar düşük hız, düşük hızlanma ve düşük doğruluk gereksinimlerine sahip uygulamalar için iyi çözümlerdir. Step motorlar da kompakt ve ucuz olma eğilimindedir. Bu, bu motorları tıbbi, biyoteknoloji, güvenlik ve savunma ve yarı iletken üretim uygulamaları için uygun hale getirir. Servo motorları, yüksek hız, yüksek hızlanma ve yüksek doğruluk gerektiren sistemler için daha iyi bir seçimdir. Değişiklik daha yüksek bir maliyet ve karmaşıklıktır. Servo motorları genellikle ambalaj, dönüştürme, web işleme ve benzer uygulamalarda kullanılır.

Uygulamanız affedildiğinde ancak bütçeniz olmadığında, bir step motoru düşünün. Performans en önemli yönü ise, bir servo motor işi yapacak, ancak daha fazla ödeme yapmaya hazır olacak.