Koračni motori sa tehnologijom zatvorene petlje postepeno se infiltriraju u servo aplikacije
U sve više i više standardima industrijske automatizacije napredak u tehnologiji menja odnos odnosa performanse i troškova između stepper motora i servo motora.
Sa tehnologijom zatvorene petlje, koračni motori nižih troškova se stalno probijaju u primene na kojima su u početku dominirali visokokvalitetni servo motori.
Stepper motor i servo motor
Prema konvencionalnoj mudrosti, sistemi servo upravljanja bolje rade u aplikacijama koje zahtevaju brzine veće od 800 obrtaja u minuti i zahtevaju visok dinamički odziv. Koračni motori su pogodniji za aplikacije sa nižim brzinama, malim i srednjim ubrzanjima i / ili zahtevaju veći obrtni moment.
Dakle, koja je osnova za ovaj tradicionalni koncept koračnih motora i servo motora?
struktura
Koračni motor se rotira na stepen način, a magnetni namotaj se koristi da postepeno povuče magnet iz jedne pozicije na drugu. Za pomeranje motora 100 pozicija u bilo kom pravcu, kolo zahtijeva 100 koraka motora. Koračni motori koriste impulse kako bi postigli postepeno kretanje, omogućavajući precizno pozicioniranje bez upotrebe senzora povratnih informacija.
Način pokretanja servo motora je drugačiji. Povezuje senzor položaja - koder - na magnetni rotor da kontinuirano otkriva tačnu poziciju motora. Servo prati razliku između stvarnog položaja motora i komandne pozicije i prilagođava struju u skladu s tim. Ovaj sistem zatvorenih petlje zadržava motor u ispravnom stanju kretanja.
Jednostavnost i trošak
Koračni motori nisu samo jeftiniji od servo motora, već su i lakši za korišćenje i održavanje. Koračni motor je stabilan u miru i može zadržati položaj (čak i sa dinamičkim opterećenjima). Međutim, ukoliko neke aplikacije imaju veće zahteve za performansama, moraju se koristiti skuplji i složeniji servo motori.
Pozicioniranje
Postoje bitne razlike između stepper motora i servo motora u aplikacijama u kojima morate uvek da znate tačnu poziciju mašine. U aplikacijama pokretnog pokreta koje kontrolišu stepper motori, kontrolni sistem pretpostavlja da je motor uvek u ispravnom stanju. Međutim, nakon problema, kao što je kočnica motora zbog zaglavljivanja komponente, kontroler ne može znati stvarni položaj mašine, što dovodi do izgubljenog položaja. Sistem zatvorene petlje samog servo motora ima prednost: ako ga uhvati predmet, on se odmah otkrije. Mašina će prestati raditi i nikada neće izgubiti svoj položaj.
Brzina i obrtni momenat
Razlika u performansama između stepper motora i servo motora proizlazi iz različitih modela motora. Broj polova koračnog motora je mnogo veći od broja servo motora. Zbog toga koračni motor rotira jedan puni obrt, a potreban broj razmaka struje namotaja je mnogo veći, što rezultira brzim padom obrtnog momenta u slučaju povećane brzine. Pored toga, koračni motor može izgubiti brzinu sinhronizacije ako se postigne maksimalni obrtni moment. Iz ovih razloga, servo motori su poželjno rješenje u većini aplikacija velikih brzina. Nasuprot tome, broj polova koračnog motora je povoljan pri malim brzinama, jer koračni motor ima prednost momenta preko servo motora iste veličine.
Potrošnja toplote i energije
Otvoreni koračni motori koriste fiksnu struju i rasipaju mnogo toplote. Kontrola zatvorene petlje samo obezbeđuje struju koju zahteva petlja za brzinu, čime se izbjegavaju problemi sa zagrevanjem motora.
Upoređivanje stepper motora i servo motora
Servo upravljački sistem je najpogodniji za aplikacije velikih brzina koje uključuju dinamičke promjene opterećenja, kao što su robotske ruke. Stepper kontrolni sistemi su pogodniji za aplikacije koje zahtevaju nisko i srednje ubrzanje i visoki momenti držanja, kao što su 3D štampači, transportne trake i brojači. Pošto su koračni motori jeftiniji, troškovi sistema automatizacije mogu se smanjiti nakon upotrebe. Ako sistem kontrole kretanja treba da iskoristi karakteristike servo motora, on mora dokazati da su ovi motorni troškovi vredniji.
Koristeći unapređenje tehnologije zatvorenog petlje, koračni motori mogu prodreti u high-performance, high-speed aplikacije koje su prethodno bile potpuno servo motori.
