Sammenligning af ydeevnen af ​​servomotorer og stepmotorer

Nov 15, 2023 Læg en besked

Som et åbent sløjfe kontrolsystem har stepmotoren et væsentligt forhold til moderne digital kontrolteknologi. I det indenlandske digitale kontrolsystem er stepmotoren meget udbredt. Med fremkomsten af ​​helt digitale AC-servosystemer bliver AC-servomotorer også i stigende grad brugt i digitale styresystemer. For at tilpasse sig udviklingstrenden inden for digital styring, bruges stepmotorer eller heldigitale AC-servomotorer for det meste som aktuatorer i bevægelseskontrolsystemer. Selvom de to er ens med hensyn til kontrolmetoder (burst- og retningssignaler), er der store forskelle i ydeevne og anvendelse. De tos præstationer sammenlignes nu.


For det første er kontrolnøjagtigheden anderledes
Trinvinklen for den tofasede hybride stepmotor er generelt 1,8 grader og 0,9 grader , og trinvinklen for den femfasede hybride stepmotor er generelt 0,72 grader og {{ 8}}.36 grader . Der er også nogle højtydende stepmotorer med mindre trinvinkler efter underinddeling. For eksempel kan trinvinklen for den tofasede hybride stepmotor produceret af Sanyo (SANYO DENKI) indstilles til 1,8 grader , 0.9 grader , 0.72 grader , {{18} },36 grader, {{20}},18 grader, 0.09 grader, 0,072 grader og 0,036 grader gennem DIP-switchen, som er kompatibel med trinvinklen af tofasede og femfasede hybride stepmotorer.
Kontrolnøjagtigheden af ​​AC-servomotoren er garanteret af en roterende encoder i den bageste ende af motorakslen. I tilfælde af Sanyos helt digitale AC-servomotor, for en motor med en standard 2000-trådkoder, er pulsækvivalenten 360 grader /8000=0.045 grader på grund af den firdobbelte teknologi, der bruges inde i driveren . For en motor med en 17-bit-koder laver driveren én omdrejning for hver 131072 pulsmotor, den modtager, dvs. dens pulsækvivalent er 360 grader /131072=0.0027466 grad , hvilket er 1/655 af pulsækvivalenten til en stepmotor med en trinvinkel på 1,8 grader.


For det andet er lavfrekvente egenskaber forskellige
Stepmotorer er tilbøjelige til lavfrekvente vibrationer ved lave hastigheder. Vibrationsfrekvensen er relateret til belastningssituationen og drevets ydeevne, og det anses generelt for, at vibrationsfrekvensen er halvdelen af ​​motorens ubelastede startfrekvens. Dette lavfrekvente vibrationsfænomen, som er bestemt af stepmotorens arbejdsprincip, er meget skadeligt for maskinens normale drift. Når stepmotoren arbejder ved lav hastighed, bør dæmpningsteknologi generelt bruges til at overvinde lavfrekvente vibrationsfænomenet, såsom at tilføje en dæmper til motoren eller bruge underopdelingsteknologi på driveren.
AC servomotoren kører meget jævnt og vibrerer ikke selv ved lave hastigheder. AC-servosystemet har en resonansundertrykkelsesfunktion til at dække maskinens manglende stivhed, og systemet har en frekvensanalysefunktion (FFT) inde i systemet, som kan registrere maskinens resonanspunkt og lette systemjusteringen.


For det tredje er øjebliksfrekvenskarakteristika forskellige
Udgangsmomentet fra stepmotoren falder med stigningen i hastigheden og vil falde kraftigt ved højere hastighed, så dens maksimale arbejdshastighed er generelt 300 ~ 600 RPM. AC-servomotoren er et konstant drejningsmoment, det vil sige inden for dens nominelle hastighed (generelt 2000RPM eller 3000RPM), den kan udsende det nominelle drejningsmoment, og det er en konstant effekt over den nominelle hastighed.


For det fjerde er overbelastningskapaciteten anderledes
Stepmotorer har generelt ikke en overbelastningskapacitet. AC servomotoren har en stærk overbelastningskapacitet. Tag Sanyo AC servosystemet som et eksempel, det har hastighedsoverbelastning og drejningsmomentoverbelastningskapacitet. Den har et maksimalt drejningsmoment på to til tre gange det nominelle drejningsmoment og kan bruges til at overvinde inertimomentet for inertibelastningen i opstartsøjeblikket. Fordi stepmotoren ikke har denne overbelastningskapacitet, for at overvinde dette inertimoment under valget, er det ofte nødvendigt at vælge en motor med et større moment, og maskinen behøver ikke så stort et moment under normal drift, så der er et fænomen med drejningsmomentspild.


For det femte er operationens ydeevne anderledes
Styringen af ​​stepmotoren er åben sløjfekontrol, startfrekvensen er for høj, eller belastningen er for stor, det er let at miste skridtet eller stoppe fænomenet, og hastigheden er for høj, når du stopper, og det er nemt at overskride, så for at sikre dens kontrolnøjagtighed, bør problemet med stigende og faldende hastighed behandles. AC servodrivsystemet er lukket sløjfekontrol, føreren kan direkte prøve feedbacksignalet fra motorkoderen, og den interne positionsring og hastighedssløjfe dannes, og der vil generelt ikke være noget tab af trin eller overskridelse af stepmotoren , og kontrolydelsen er mere pålidelig.


For det sjette er hastighedsresponsen anderledes
Det tager 200~400 millisekunder for stepmotoren at accelerere fra stilstand til en arbejdshastighed (generelt et par hundrede omdrejninger pr. minut). Accelerationsydelsen af ​​AC-servosystemet er god, med SANYO 400W AC-servomotoren som et eksempel, tager det kun et par millisekunder at accelerere fra stilstand til dens nominelle hastighed på 3000RPM, som kan bruges til kontrol lejligheder, der kræver hurtige start og stop.


For at opsummere er AC-servosystemet overlegent i forhold til stepmotorer i mange ydelsesaspekter. Men i nogle ukrævende lejligheder bruges stepmotorer ofte som aktuatormotorer. Derfor er det i designprocessen af ​​kontrolsystemet nødvendigt at overveje kontrolkravene, omkostningerne og andre faktorer grundigt og vælge den passende styremotor.