Kademeli motorlar yüksek maliyetli servo motorların yerini alabilir mi? neden?
Giderek daha yüksek standartlı endüstriyel otomasyon uygulamalarında, teknolojik gelişmeler, step motorlar ve servo motorlar arasındaki performans-maliyet oranını değiştiriyor.
Kabul edilen Kapalı döngü teknolojisi Daha sonra, kapalı döngü step motor, kullanıcılara sadece bir servo motorun performansını elde etmekle kalmayıp aynı zamanda bir step motorun düşük fiyat avantajına sahip olan mükemmel doğruluk ve verimlilik sağlar. Düşük maliyetli step motorlar, başlangıçta yüksek maliyetli servo motorların hakim olduğu uygulama alanlarına kademeli olarak giriyor.
Step motor ve servo motorun karşılaştırılması
Geleneksel kavramlara göre ihtiyaç halinde Hız 800 RPM'yi aşıyor Ve ihtiyaç Yüksek dinamik yanıt Uygulamada, servo kontrol sisteminin performansı daha da iyidir. Adım motorları daha uygundur Düşük hız, düşük ila orta hızlanma, yüksek tutma torku gerekli Uygulamalar.
Öyleyse, bu geleneksel step motor ve servo motor konseptinin temeli nedir? Aşağıda ayrıntılı olarak inceleyelim.
1
Yapısı
Kademeli motor, bir mıknatısı bir konumdan diğerine kademeli olarak çekmek için manyetik bir bobin kullanarak adım adım dönüyor. Motorun herhangi bir yönde 100 pozisyon hareket etmesini sağlamak için devrenin motor üzerinde 100 adım gerçekleştirmesi gerekir. Kademeli motor, artan hareket elde etmek için darbeler kullanır ve herhangi bir geri besleme sensörü kullanmadan hassas konumlandırma elde edebilir.
Servo motorun hareket yöntemi farklıdır. Motorun tam konumunu sürekli olarak tespit etmek için manyetik rotora bir konum sensörünü (bir kodlayıcı) bağlar. Servo, motorun gerçek konumu ile komut verilen konum arasındaki farkı izleyecek ve akımı buna göre ayarlayacaktır. Bu kapalı döngü sistemi, motoru doğru hareket durumunda tutabilir.
2
Basitlik ve maliyet
Kademeli motorlar sadece servo motorlardan daha ucuz değil, aynı zamanda hata ayıklaması ve bakımı da daha kolay. Kademeli motor dururken stabildir ve konumunu koruyabilir (dinamik yüklerde bile). Bununla birlikte, belirli uygulamaların daha yüksek performans gereksinimleri varsa, daha pahalı ve daha karmaşık servo motorlar kullanılmalıdır.
3
Konumlandırma
Makinenin tam konumunu her zaman bilmesi gereken uygulamalarda, step motorlar ve servo motorlar arasında önemli farklılıklar vardır. Bir step motor tarafından kontrol edilen bir açık döngü hareket uygulamasında, kontrol sistemi motorun her zaman doğru hareket durumunda olduğunu varsayar. Ancak, sıkışmış bir bileşenden kaynaklanan motor durması gibi bir sorunla karşılaştıktan sonra, denetleyici makinenin gerçek konumunu anlayamaz ve sonuçta Pozisyon dışı . Servo motorun kapalı döngü sisteminin kendisinin bir avantajı vardır: bir nesne tarafından sıkışırsa, hemen algılanacaktır. Makine çalışmayı durduracak, Asla pozisyon kaybetme .
4
Hız ve tork
Step motorlar ve servo motorlar arasındaki performans farkı, farklı motor tasarım şemalarından kaynaklanmaktadır. Bir step motorun kutup sayısı bir servo motorunkinden çok daha fazladır Bu nedenle, bir step motor tam bir daire döner ve gerekli sargı akımı alışverişi sayısı çok daha fazladır, bu da hızın artmasına neden olur. Tork hızla düşüyor . Ek olarak, maksimum torka ulaşılırsa, step motor kaybedebilir Hız senkronizasyon işlevi . Bu nedenlerden dolayı, çoğu yüksek hızlı uygulamada servo motorlar tercih edilen çözümdür. Aksine, daha fazla kutbu olan bir step motor, düşük hızlarda bir avantaja sahiptir, çünkü bir step motor, aynı boyuttaki bir servo motora kıyasla bir tork avantajına sahiptir.
Hız arttıkça, step motorun torku azalacaktır.
5
Isı ve enerji tüketimi
Açık döngü step motor sabit bir akım kullanır ve çok fazla ısı yayar. Kapalı döngü kontrolü, yalnızca hız döngüsünün gerektirdiği akımı sağlar, böylece Motor ısıtması sorun.
Karşılaştırma özeti
Servo kontrol sistemi en uygun olanıdır Dinamik yük değişikliklerini içeren yüksek hızlı uygulamalar Robotik kol gibi. Adım kontrol sistemi ihtiyaçlara daha uygundur Düşük ila orta hızlanma ve yüksek tutma torkuna sahip uygulamalar , 3D yazıcılar, konveyör bantları, havşa milleri vb. Kademeli motorların maliyeti daha düşük olduğu için kullanımdan sonra otomasyon sisteminin maliyeti düşürülebilir. Hareket kontrol sisteminin servo motorların özelliklerinden yararlanması gerekiyorsa, bu yüksek maliyetli motorların paraya değer olduğunu kanıtlaması gerekir.
Kapalı devre teknolojisinin ilerlemesiyle tahrik edilen step motorlar, daha önce servo motorlara ait olan yüksek performanslı ve yüksek hızlı uygulama alanlarına girebilir.
Kapalı döngü teknolojisine sahip step motor
Kapalı döngü servo teknolojisinin avantajları step motorlara uygulanabilirse bunun etkisi ne olur?
Step motorların maliyet avantajlarını gerçekleştirirken servo motorlara benzer performans elde edebilir miyiz?
Kapalı devre kontrol teknolojisini birleştirerek, step motor, hem servo hem de step motorun avantajlarıyla düşük maliyetli kapsamlı bir ürün haline gelecektir. Kapalı döngü step motorlar performansı ve enerji verimliliğini önemli ölçüde artırabildiğinden, giderek daha yüksek standartlı uygulamalarda daha pahalı servo motorların yerini alabilirler.
Aşağıda, kapalı döngü teknolojisini kullanarak step motorun performansını, avantajlarını ve dezavantajlarını analiz etmek için kapalı döngü kontrol fonksiyonu ile gömülü stepIM entegre step motoru örnek alıyoruz.
Kapalı döngü kontrollü StepIM ürünleri
Entegre elektronik kontrolden sonra step motor, performans gösterebilen iki fazlı fırçasız bir DC motora eşdeğerdir. Pozisyon döngüsü kontrolü, hız döngüsü kontrolü, DQ kontrolü ve diğer algoritmalar . Herhangi bir hızda ulaşılabilmesini sağlamak için kapalı döngü komütasyon elde etmek için tek dönüşlü bir mutlak kodlayıcı kullanılır En iyi tork .
Düşük enerji tüketimi ve serin tutma
StepIM step motorlar Yüksek enerji verimliliği . Her zaman tam akım komutuna göre çalışan, ısınma ve gürültü problemlerine neden olacak açık çevrim step motorun aksine stepIM akımı Sporun gerçek durumuna göre değişiklik Hızlanma ve yavaşlama sırasında olduğu gibi. Servolara benzer şekilde, herhangi bir anda, bu step motorlar tarafından tüketilen akım, gereken gerçek tork ile orantılıdır. Motor ve entegre elektronik kontrol panosu daha düşük bir sıcaklıkta çalıştığından, stepIM step motor servo motorla birleştirilebilir Benzer daha yüksek tepe torku .
StepIM kademeli motorlar yüksek hızlarda bile daha az akım gerektirir
Performans gereksinimlerini tam olarak karşılayın
Girişimin üstesinden gelmek ve adımdan kaçınmak için yeterli torkun olduğundan emin olmak için, açık döngülü step motorlar genellikle torkun en azından uygulamanın gerektirdiği değerden daha büyük olmasını sağlamalıdır % 40 daha yüksek . Kapalı döngü stepIM step motorda bu problem yoktur. Bu step motorlar aşırı yük nedeniyle bir durmaya vardıklarında, Yük durumunu korumaya devam edin , Tork kaybetmez. Aşırı yük durumu ortadan kaldırıldıktan sonra çalışmaya devam edeceklerdir. Belirtilen herhangi bir hızda, maksimum tork garanti edilebilir ve konum sensörü, adımı kaybetmemesini sağlamak için kullanılır. Bu nedenle, kapalı döngü step motorun özellikleri,% 40 ek bir marj olmadan ilgili uygulamanın tork gereksinimlerini doğru bir şekilde karşılayabilir.
Açık döngülü bir step motor için, adım kaybetme riski nedeniyle yüksek geçici tork talebini karşılamak zordur. StepIM kapalı döngü step motor, hızlı hızlanma, daha düşük çalışma gürültüsü sağlayabilir ve geleneksel step motorlardan daha az rezonansa sahiptir. Daha yüksek bant genişliklerinde çalışabilir ve mükemmel performans elde edebilirler.
Kabinsiz makine
stepIM, sürücü kontrol kartını motora entegre ederek bağlantı sayısını azaltır ve uygulamayı basitleştirir. StepIM kullanarak, kabinsiz makineler oluşturabilirsiniz.
Elektronik ekipmanı step motorlarla entegre etmek karmaşıklığı azaltabilir
Sonuç
Kapalı döngü step motorlar, birçok hareket kontrol uygulamasında performans-maliyet oranını değiştirmiştir. Mükemmel doğruluğu ve enerji verimliliği nedeniyle, stepIM step motorlar, daha pahalı servo motorlar olarak kullanılan alanlarda kullanılabilir. StepIM kapalı döngü ilerleme motorlarının başarısı, aynı zamanda bize, yüksek maliyetli servo motorların yerini alabilecek düşük maliyetli step motorların olasılığını da göstermektedir.
